Programowalne scalone układy cyfrowe PLD, CPLD oraz FPGA
|
|
- Ignacy Kubicki
- 7 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Programowalne scalone układy cyfrowe PLD, CPLD oraz FPGA Ogromną rolę w technice cyfrowej spełniają układy programowalne, często określane nazwą programowalnych modułów logicznych lub krótko hasłem FPLD (Field Programmable Logic Devices). Odnosi się do każdego cyfrowego układu scalonego, którego właściwości funkcjonalne mogą być zdefiniowane (ustalane) przez końcowego użytkownika, który może zaimplementować w jego strukturze opracowany przez siebie projekt jakiegoś wyspecjalizowanego układu cyfrowego. Najważniejsze cechy tych układów jest więc ich konfigurowalność przez użytkownika. Obecnie produkowane układy FPLD w zależności od ich struktury klasyfikujemy na: proste układy PLD, złożone układy PLD (Complex PLD, w skrócie CPLD) oraz układy FPGA. W prostych układach PLD podstawowym elementem konstrukcyjnym jest matryca AND-OR i zespoły elementów wyjściowych, które w najprostszych układach ograniczają się do przerzutników i trójstanowych buforów wyjściowych, a w bardziej rozbudowanych obejmują dodatkowo multipleksery oraz bramki XOR i z tych powodów nazywane są makrokomórkami (Macrocell). Cechy układów PAL: Struktura dwupoziomowa układ AND OR Programowalna matryca AND Najbardziej rozpowszechniona rodzina układów PLD Produkowana początkowo głównie w dwóch technologiach: o PROM: przepalane bezpieczniki, szybkie układy bipolarne o EPROM układy MOS (tranzystory?) Obecnie stosuje się technologię EEPROM (rodzina układów PALCE używa układów CMOS) Układy PAL dzielą się na 3 podstawowe typy: o Kombinacyjne (serie L/H) Każda z bramek sum ma własny zestaw termow Na wyjściach bramek OR znajdują się bufory 3-stanowe są sterowane sygnałami obliczanymi w matrycy sprzężenia zwrotne bufory 3-stanowe są inwerterami czyli realizowana jest funkcja NOR z zaprogramowanych iloczynow Wejścia do matrycy to piny WE + sprzężenia zwrotne Wszystkie sygnaly matrycy są dostępne komplementarnie
2 o Rejestrowe (seria R) Stosowane są przerzutniki synchroniczne Obecność przerzutnikow wymaga użycie sygnału zegarowego, ktory musi być jednocześnie podawany na wejścia wszystkich przerzutnikow. Układ posiada dedykowane wejście dla sygnału zegarowego o Z mikrokomórkami programowalnymi (seria V) Termy w układzie są porozkładane nierównomiernie (w srodku najgęściej, im dalej na obrzeża - tym rzadziej) Makrokómorka: Składa się z dwóch multiplekserów sterowanych dwoma punktami programowalnymi (S0 i S1, które określają funkcje makrokomórki). Dodatkowo posiada przerzutnik typu D, sterowalny dwoma termami globalnymi poprzez linie Asynchronous Reset i Preset. Zegar Clk wspólny dla wszystkich makrokomorek (clk wymagany przez przerzutniki) (Kolejny term steruje buforem trójstanowym) Matryca AND-OR może być matrycą typu PAL (Programmable Array Logic), której cechą charakterystyczną jest programowalna matryca AND i stała matryca OR lub typu PLA (Programmable Logic Array), gdzie obie matryce, AND i OR są programowalne. Znaczy to, że PAL jest zespołem bramek iloczynowych dołączonych do oddzielnych bramek OR, a w PLA każda bramka AND może być dołączona do dowolnej bramki OR. Układy PLA o Najbardziej uniwersalna struktura - dwupoziomowe, AND-OR, obie matryce programowalne o Wyparte przez prostsze układy PAL o Linie wejściowe komplementarne o Stosuje się przerzutniki typu RS Układy PLE o programowalna matryca OR o Bardziej rozbudowane struktury PLE są wyposażone w buforowe rejestry wyjściowe, zbudowane z synchronicznych przerzutników typu D z trójstanowymi wyjściami sterownymi bezpośrednio (asynchronicznie) lub pośrednio, za pomocą dodatkowego przerzutnika (synchroniczne) Symboliczny schemat matrycy PLA rozumied należy następująco: linie poziome reprezentują zmienne wejściowe i wyjściowe. Linie wejściowe są podwójne, górna odpowiada zmiennej w postaci prostej, dolna zmiennej w postaci zanegowanej. Linie pionowe reprezentują iloczyny (wejścia bramek AND).
3 Zmienna (prosta lub zanegowana) jest czynnikiem iloczynu jeżeli na przecięciu odpowiedniej linii poziomej i pionowej jest kropka. Jeśli iloczyn ten jest składnikiem odpowiedniej sumy (bramki OR) analogiczna kropka jest umieszczona na przecięciu linii pionowej i poziomej wyjściowej. Fizycznie kropka oznacza, że dany punkt połączeniowy między linią pionową i poziomą jest zaprogramowany. Proces programowania jest wykonywany automatycznie, najczęściej na podstawie schematu punktów programowania wytworzonego wg. procesu syntezy wykonanego w komputerowym systemie projektowania. W rezultacie tradycyjny układ logiczny zbudowany z bramek może byd łatwo zrealizowany w strukturze PLA. W podobny sposób interpretujemy schemat matrycy PAL. Jedyną różnicą jest to, że w tym przypadku wyjścia bramek AND są dołączone do wejśd bramek OR na stałe czyli nie są programowane. Z tych powodów liczba linii iloczynu w strukturach typu PAL jest przy realizacjach zespołów funkcji na ogół większa niż w matrycach PLA. Mimo to w produkowanych obecnie strukturach programowalnych częściej stosuje się matryce typu PAL. Decydują o tym inne zalety tych struktur, a właściwie technologiczne wady matryc PLA. Bardziej rozbudowane struktury programowalne to przede wszystkim układy CPLD oraz FPGA. CPLD: o o Układy CPLD pochodzą od największych układow PAL Układ CPLD składa się z kilku matryc PAL połączonych ze sobą jedną globalną matrycą połączeniową o Moduły PAL składają się z dwóch części: programowalnej matrycy AND i kilku kilkunastu makrokomorek o Matryca połączeń musi zapewniać komunikację między matrycami PAL oraz sprzężenia zwrotne między nimi. o Specyficzną rzeczą w układach CPLD jest brak dedykowanych wejść. Wszystkie wyprowadzenia są skojarzone z makrokomorkami. Mogą działać jako wejścia lub wyjścia, zależnie od sposobu zaprogramowania układu. Istnieją dedykowane wejścia zegarowe, kasujące lub ustawiające, jednak i one mogą być pobierane ze zwykłych wyprowadzeń dwukierunkowych. o Często używane jako bootloadery (zanik prądu nie powoduje utraty konfiguracji) dla urządzeń, które nie mają pamięci wewn. A konfiguracja zanika po odłączeniu prądu (np. niektóre FPGA)
4 W układach CPLD cechą charakterystyczną struktury jest programowalna matryca połączeń (PIA Programmable Interconnect Array) otoczona modułami PAL z makrokomórkami. Rzut oka na moduł PAL: Główna cecha wspólna z PAL: Działa zaraz po podłączeniu zasilania, zaprogramowana konfiguracja nie usuwa się jak w FPGA (w fpga od jakiegos czasu obecna jest pamięc wewnętrzna) Cecha wspólna z FPGA: Bardzo dużo bramek (od tysięcy do dziesiątek tysięcy (FPGA od setek tys. do kilku milionów, a PAL około kilkuset bramek) Różnica z FPGA: W CPLD do zaprogramowania logiki używa się morza bramek (sea of gates) a w PGA tablic LUT (look up tables)
5 W układach FPGA typową strukturą jest prostokątna macierz elementów logicznych zwanych komórkami, rozmieszczonych w środowisku komutacyjnym kanałów połączeniowych. FPGA: o Układy te składają się z programowalnych bloków logicznych rozmieszczonych w matrycy(clb- Configurable Logic Block). Programowanie polega na wykonaniu połączeń wewnątrz bloków oraz miedzy blokami. Po odłączeniu zasilania konfiguracja jest tracona, dlatego często stosuje się zewnętrzną pamięć konfiguracyjną (np. EEPROM), przechowująca informacje o połączeniach, ktorej zawartość jest wczytywana do układu po podłaczeniu zasilania. o Komórka (logiczna) struktur FPGA jest zazwyczaj zbudowana z uniwersalnego układu kombinacyjnego, tzw. LUT, w sensie możliwości realizacji dowolnej funkcji logicznej n-zmiennych (tu 4-zm. dla trybu normalnego i 3-zm. dla trybu arytmetycznego) o kilku wejściach i jednym lub dwóch wyjściach, przerzutnika D i pomocniczych multiplekserów. Uniwersalny układ kombinacyjny nazywa się strukturą tablicową LUT (Look Up Table), a jednocześnie klasę układów zbudowanych z takich komórek nazywa się układami FPGA typu LUT. o W każdym bloku CLB jest kilka komórek logicznych (nazywanych Slice) o SW (switch matrix) programowalne połączenia między liniami biegnącymi między CLB o I/O Block buforowanie wyprowadzeń zewnętrznych o Na fotce komórka logiczna:
6 Wpływ zaawansowanych procedur syntezy logicznej na jakośd implementacji sprzętowych układów cyfrowych jest najbardziej znaczący w algorytmach wykorzys tujących struktury FPGA typu LUT. Struktury takie są powszechnie stosowane w ukła dach przetwarzania informacji i sygnałów np. w realizacjach algorytmów kryptogra ficznych, w filtrach cyfrowych, układach transformacji falkowej oraz w realiza cjach układów wykorzystujących arytmetykę rozproszoną. Zatem stosowanie zaawansowanych procedur syntezy logicznej dostępnych głównie w oprogramowaniu uniwersyteckim niejednokrotnie może się przyczynid do sukcesu rynkowego wielu urządzeo cyfrowych, w szczególności tych realizowanych w technologii układów programowalnych przez użytkownika PLD/FPGA. Zalety struktur FPGA to przede wszystkim elastycznośd architektury (równoległośd przetwarzania i dowolna szerokośd ścieżki danych), wielokrotne użycie tych samych zasobów sprzętowych oraz rekonfigurowalnośd. Wady to niedoskonałośd narzędzi projektowania oraz trudny proces uczenia się języka HDL.
Programowalne Układy Logiczne. Wykład I dr inż. Paweł Russek
Programowalne Układy Logiczne Wykład I dr inż. Paweł Russek Literatura www.actel.com www.altera.com www.xilinx.com www.latticesemi.com Field Programmable Gate Arrays J.V. Oldfield, R.C. Dorf Field Programable
Bardziej szczegółowoSystemy wbudowane. Układy programowalne
Systemy wbudowane Układy programowalne Układy ASIC Application Specific Integrated Circuits Podstawowy rozdział cyfrowych układów scalonych: Wielkie standardy: standardowe, uniwersalne elementy o strukturze
Bardziej szczegółowoTemat: Pamięci. Programowalne struktury logiczne.
Temat: Pamięci. Programowalne struktury logiczne. 1. Pamięci są układami służącymi do przechowywania informacji w postaci ciągu słów bitowych. Wykonuje się jako układy o bardzo dużym stopniu scalenia w
Bardziej szczegółowoPROGRAMMABLE DEVICES UKŁADY PROGRAMOWALNE
Paweł Bogumił BRYŁA IV rok Koło Naukowe Techniki Cyfrowej Dr inŝ. Wojciech Mysiński opiekun naukowy PROGRAMMABLE DEVICES UKŁADY PROGRAMOWALNE Keywords: PAL, PLA, PLD, CPLD, FPGA, programmable device, electronic
Bardziej szczegółowoTechnika Cyfrowa 2. Wykład 1: Programowalne układy logiczne
Technika Cyfrowa Wykład : Programowalne układy logiczne dr inż Jarosław Sugier JaroslawSugier@pwrwrocpl II pok C- J Sugier TC - Treść wykładu w tym semestrze: I Programowalne układy logiczne II Architektura
Bardziej szczegółowoUkłady programowalne. Wykład z ptc część 5
Układy programowalne Wykład z ptc część 5 Pamięci ROM Pamięci stałe typu ROM (Read only memory) umożliwiają jedynie odczytanie informacji zawartej w strukturze pamięci. Działanie: Y= X j *cs gdzie j=linia(a).
Bardziej szczegółowoCyfrowe układy scalone
Cyfrowe układy scalone Ryszard J. Barczyński, 2010 2015 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Cyfrowe układy scalone Układy cyfrowe
Bardziej szczegółowoUkłady logiczne układy cyfrowe
Układy logiczne układy cyfrowe Jak projektować układy cyfrowe (systemy cyfrowe) Układy arytmetyki rozproszonej filtrów cyfrowych Układy kryptograficzne X Selektor ROM ROM AND Specjalizowane układy cyfrowe
Bardziej szczegółowoElektronika i techniki mikroprocesorowe
Elektronika i techniki mikroprocesorowe Technika cyfrowa ZłoŜone one układy cyfrowe Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki Wydział Elektryczny, ul. Krzywoustego 2 PLAN WYKŁADU idea
Bardziej szczegółowoArchitektura komputerów Wykład 2
Architektura komputerów Wykład 2 Jan Kazimirski 1 Elementy techniki cyfrowej 2 Plan wykładu Algebra Boole'a Podstawowe układy cyfrowe bramki Układy kombinacyjne Układy sekwencyjne 3 Algebra Boole'a Stosowana
Bardziej szczegółowo4. Wpisz do tabeli odpowiednie oznaczenia ukladów: PAL, PLA, PLE
1. Uzupelnij zapis ukladów CPLD rodziny XC9500XL: a. makrokomórka ma standardowa liczbe iloczynów - b. blok funkcyjny ma calkowita liczbe przerzutników - c. kazda makrokomórka ma liczbe przerzutników -
Bardziej szczegółowoUkłady programowalne. Wykład z ptc część 5
Układy programowalne Wykład z ptc część 5 Pamięci ROM Pamięci stałe typu ROM (Read only memory) umożliwiają jedynie odczytanie informacji zawartej w strukturze pamięci. Działanie: Y= X j *cs gdzie j=linia_pamięci(a).
Bardziej szczegółowoCyfrowe układy scalone
Cyfrowe układy scalone Ryszard J. Barczyński, 2012 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Publikacja współfinansowana ze środków
Bardziej szczegółowoTechnika Cyfrowa 2 wykład 1: programowalne struktury logiczne - wprowadzenie
Technika Cyfrowa 2 wykład 1: programowalne struktury logiczne - wprowadzenie Dr inż. Jacek Mazurkiewicz Katedra Informatyki Technicznej e-mail: Jacek.Mazurkiewicz@pwr.edu.pl Sprawy formalne konsultacje,
Bardziej szczegółowoCyfrowe układy scalone c.d. funkcje
Cyfrowe układy scalone c.d. funkcje Ryszard J. Barczyński, 206 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Kombinacyjne układy cyfrowe
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PROJEKTOWANIA UKŁADÓW VLSI
Wydział EAIiE LABORATORIUM PROJEKTOWANIA UKŁADÓW VLSI Temat projektu OŚMIOWEJŚCIOWA KOMÓRKA UKŁADU PAL Z ZASTOSOWANIEM NA PRZYKŁADZIE MULTIPLEKSERA Autorzy Tomasz Radziszewski Zdzisław Rapacz Rok akademicki
Bardziej szczegółowoPodstawy elektroniki cyfrowej dla Inżynierii Nanostruktur. Piotr Fita
Podstawy elektroniki cyfrowej dla Inżynierii Nanostruktur Piotr Fita Elektronika cyfrowa i analogowa Układy analogowe - przetwarzanie sygnałów, których wartości zmieniają się w sposób ciągły w pewnym zakresie
Bardziej szczegółowoElementy cyfrowe i układy logiczne
Elementy cyfrowe i układy logiczne Wykład 5 Legenda Procedura projektowania Podział układów VLSI 2 1 Procedura projektowania Specyfikacja Napisz, jeśli jeszcze nie istnieje, specyfikację układu. Opracowanie
Bardziej szczegółowoZASTOSOWANIA UKŁADÓW FPGA W ALGORYTMACH WYLICZENIOWYCH APPLICATIONS OF FPGAS IN ENUMERATION ALGORITHMS
inż. Michał HALEŃSKI Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia ZASTOSOWANIA UKŁADÓW FPGA W ALGORYTMACH WYLICZENIOWYCH Streszczenie: W artykule przedstawiono budowę oraz zasadę działania układów FPGA oraz
Bardziej szczegółowoWykorzystanie standardu JTAG do programowania i debugowania układów logicznych
Politechnika Śląska w Gliwicach Wydział Automatyki Elektroniki i Informatyki Wykorzystanie standardu JTAG do programowania i debugowania układów logicznych Promotor dr inż. Jacek Loska Wojciech Klimeczko
Bardziej szczegółowoCzęść 2. Funkcje logiczne układy kombinacyjne
Część 2 Funkcje logiczne układy kombinacyjne Zapis funkcji logicznych układ funkcjonalnie pełny Arytmetyka Bool a najważniejsze aksjomaty i tożsamości Minimalizacja funkcji logicznych Układy kombinacyjne
Bardziej szczegółowoProjektowanie układów FPGA. Żródło*6+.
Projektowanie układów FPGA Żródło*6+. Programowalne układy logiczne W elektronice cyfrowej funkcjonują dwa trendy rozwoju: Specjalizowane układy scalone ASIC (ang. Application Specific Integrated Circuits)
Bardziej szczegółowo5. PROGRAMOWALNE UKŁADY LOGICZNE
5. PROGRAMOWALNE UKŁADY LOGICZNE 5.1. Wstęp: Cyfrowe układy scalone Dwa podstawowe kryteria klasyfikacji ilość bramek w układzie (złożoność układu, tzw. stopień integracji), technologia wykonania. 5.1.1.
Bardziej szczegółowoBramki logiczne Podstawowe składniki wszystkich układów logicznych
Układy logiczne Bramki logiczne A B A B AND NAND A B A B OR NOR A NOT A B A B XOR NXOR A NOT A B AND NAND A B OR NOR A B XOR NXOR Podstawowe składniki wszystkich układów logicznych 2 Podstawowe tożsamości
Bardziej szczegółowoOchrona własności intelektualnej projektów w układach FPGA poprzez szyfrowanie danych konfiguracyjnych
Ochrona własności intelektualnej projektów w układach FPGA poprzez szyfrowanie danych konfiguracyjnych (Na przykładzie projektowania układów sterujacych) Grzegorz Łabiak i Marek Węgrzyn Instytut Informatyki
Bardziej szczegółowoWstęp do Techniki Cyfrowej... Synchroniczne układy sekwencyjne
Wstęp do Techniki Cyfrowej... Synchroniczne układy sekwencyjne Schemat ogólny X Y Układ kombinacyjny S Z Pamięć Zegar Działanie układu Zmiany wartości wektora S możliwe tylko w dyskretnych chwilach czasowych
Bardziej szczegółowoCyfrowe układy scalone
Ryszard J. Barczyński, 2 25 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Układy cyfrowe stosowane są do przetwarzania informacji zakodowanej
Bardziej szczegółowoSterowniki Programowalne (SP)
Sterowniki Programowalne (SP) Wybrane aspekty procesu tworzenia oprogramowania dla sterownika PLC Podstawy języka funkcjonalnych schematów blokowych (FBD) Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 25 Temat: Interfejs między bramkami logicznymi i kombinacyjne układy logiczne. Układ z bramkami NOR. Cel ćwiczenia
Ćwiczenie 25 Temat: Interfejs między bramkami logicznymi i kombinacyjne układy logiczne. Układ z bramkami NOR. Cel ćwiczenia Zapoznanie się z techniką połączenia za pośrednictwem interfejsu. Zbudowanie
Bardziej szczegółowoAutomatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych
Automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych Instrukcja laboratoryjna Technika cyfrowa Opracował: mgr inż. Krzysztof Bodzek Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest zapoznanie studenta z zapisem liczb
Bardziej szczegółowoLista tematów na kolokwium z wykładu z Techniki Cyfrowej w roku ak. 2013/2014
Lista tematów na kolokwium z wykładu z Techniki Cyfrowej w roku ak. 2013/2014 Temat 1. Algebra Boole a i bramki 1). Podać przykład dowolnego prawa lub tożsamości, które jest spełnione w algebrze Boole
Bardziej szczegółowoJĘZYKI PROGRAMOWANIA STEROWNIKÓW
JĘZYKI PROGRAMOWANIA STEROWNIKÓW dr inż. Wiesław Madej Wstęp Języki programowania sterowników 15 h wykład 15 h dwiczenia Konsultacje: - pokój 325A - środa 11 14 - piątek 11-14 Literatura Tadeusz Legierski,
Bardziej szczegółowoFPGA, CPLD, SPLD. Synteza systemów reprogramowalnych 1/27. dr inż. Mariusz Kapruziak mkapruziak@wi.ps.pl pok. 107, tel. 449 55 44
Synteza systemów reprogramowalnych /27 dr inż. Mariusz Kapruziak mkapruziak@wi.ps.pl pok. 07, tel. 449 55 44 FPGA, CPLD, SPLD 945 950 955 960 965 970 975 980 985 990 995 2000 0 D CLK update v cur Q Q 0
Bardziej szczegółowoUkłady logiczne układy cyfrowe
Układy logiczne układy cyfrowe Jak projektować układy cyfrowe (systemy cyfrowe) Układy arytmetyki rozproszonej filtrów cyfrowych Układy kryptograficzne Evatronix KontrolerEthernet MAC (Media Access Control)
Bardziej szczegółowoCzterowejściowa komórka PAL
Czterowejściowa komórka PAL - technologia CMOS Opracowali: Krzysztof Boroń Grzegorz Bywalec Kraków 2.I.23 Naszym zadaniem było stworzenie projektu komórki PAL6V8. Komórka w odróżnieniu od pierwowzoru miała
Bardziej szczegółowoLiteratura. adów w cyfrowych. Projektowanie układ. Technika cyfrowa. Technika cyfrowa. Bramki logiczne i przerzutniki.
Literatura 1. D. Gajski, Principles of Digital Design, Prentice- Hall, 1997 2. C. Zieliński, Podstawy projektowania układów cyfrowych, PWN, Warszawa 2003 3. G. de Micheli, Synteza i optymalizacja układów
Bardziej szczegółowoPodział układów cyfrowych. rkijanka
Podział układów cyfrowych rkijanka W zależności od przyjętego kryterium możemy wyróżnić kilka sposobów podziału układów cyfrowych. Poniżej podam dwa z nich związane ze sposobem funkcjonowania układów cyfrowych
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 24 Temat: Układy bramek logicznych pomiar napięcia i prądu. Cel ćwiczenia
Ćwiczenie 24 Temat: Układy bramek logicznych pomiar napięcia i prądu. Cel ćwiczenia Poznanie własności i zasad działania różnych bramek logicznych. Zmierzenie napięcia wejściowego i wyjściowego bramek
Bardziej szczegółowoPodstawy elektroniki cz. 2 Wykład 2
Podstawy elektroniki cz. 2 Wykład 2 Elementarne prawa Trzy elementarne prawa 2 Prawo Ohma Stosunek natężenia prądu płynącego przez przewodnik do napięcia pomiędzy jego końcami jest stały R U I 3 Prawo
Bardziej szczegółowoPoniŜej zamieszczone są rysunki przedstawiane na wykładach z przedmiotu Peryferia Komputerowe. ELEKTRONICZNE UKŁADY CYFROWE
PoniŜej zamieszczone są rysunki przedstawiane na wykładach z przedmiotu Peryferia Komputerowe. ELEKTRONICZNE UKŁADY CYFROWE Podstawowymi bramkami logicznymi są układy stanowiące: - funktor typu AND (funkcja
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 26. Temat: Układ z bramkami NAND i bramki AOI..
Temat: Układ z bramkami NAND i bramki AOI.. Ćwiczenie 26 Cel ćwiczenia Zapoznanie się ze sposobami konstruowania z bramek NAND różnych bramek logicznych. Konstruowanie bramek NOT, AND i OR z bramek NAND.
Bardziej szczegółowoPodstawowe układy cyfrowe
ELEKTRONIKA CYFROWA SPRAWOZDANIE NR 4 Podstawowe układy cyfrowe Grupa 6 Prowadzący: Roman Płaneta Aleksandra Gierut CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi bramkami logicznymi,
Bardziej szczegółowoInwerter logiczny. Ilustracja 1: Układ do symulacji inwertera (Inverter.sch)
DSCH2 to program do edycji i symulacji układów logicznych. DSCH2 jest wykorzystywany do sprawdzenia architektury układu logicznego przed rozpoczęciem projektowania fizycznego. DSCH2 zapewnia ergonomiczne
Bardziej szczegółowoSML3 październik
SML3 październik 2005 24 100_LED8 Moduł zawiera 8 diod LED dołączonych do wejść za pośrednictwem jednego z kilku możliwych typów układów (typowo jest to układ typu 563). Moduł jest wyposażony w dwa złącza
Bardziej szczegółowoCyfrowe układy sekwencyjne. 5 grudnia 2013 Wojciech Kucewicz 2
Cyfrowe układy sekwencyjne 5 grudnia 2013 Wojciech Kucewicz 2 Układy sekwencyjne Układy sekwencyjne to takie układy logiczne, których stan wyjść zależy nie tylko od aktualnego stanu wejść, lecz również
Bardziej szczegółowoProgramowanie Układów Logicznych kod kursu: ETD6203 W dr inż. Daniel Kopiec. Pamięć w układach programowalnych
Programowanie Układów Logicznych kod kursu: ETD623 Pamięć w układach programowalnych W6 6.4.26 dr inż. Daniel Kopiec Plan wykładu Pamięć w układach programowalnych Zasada działania, podział pamięci Miara
Bardziej szczegółowoOpracował: Jan Front
Opracował: Jan Front Sterownik PLC PLC (Programowalny Sterownik Logiczny) (ang. Programmable Logic Controller) mikroprocesorowe urządzenie sterujące układami automatyki. PLC wykonuje w sposób cykliczny
Bardziej szczegółowoSpis treœci. Co to jest mikrokontroler? Kody i liczby stosowane w systemach komputerowych. Podstawowe elementy logiczne
Spis treści 5 Spis treœci Co to jest mikrokontroler? Wprowadzenie... 11 Budowa systemu komputerowego... 12 Wejścia systemu komputerowego... 12 Wyjścia systemu komputerowego... 13 Jednostka centralna (CPU)...
Bardziej szczegółowonapięcie-częstotliwość
Przetwornik napięcie-częstotliwość Czytnik TLD Fizyka Medyczna, studia II stopnia, Dozymetria i elektronika w medycynie 1 Czytnik TLD RA 94 2 Czytnik TLD RA 94 FOT PIF ZWN PLT PTW Fotopowielacz Przetwornik
Bardziej szczegółowoLICZNIKI PODZIAŁ I PARAMETRY
LICZNIKI PODZIAŁ I PARAMETRY Licznik jest układem służącym do zliczania impulsów zerojedynkowych oraz zapamiętywania ich liczby. Zależnie od liczby n przerzutników wchodzących w skład licznika pojemność
Bardziej szczegółowoCzęść 3. Układy sekwencyjne. Układy sekwencyjne i układy iteracyjne - grafy stanów TCiM Wydział EAIiIB Katedra EiASPE 1
Część 3 Układy sekwencyjne Układy sekwencyjne i układy iteracyjne - grafy stanów 18.11.2017 TCiM Wydział EAIiIB Katedra EiASPE 1 Układ cyfrowy - przypomnienie Podstawowe informacje x 1 x 2 Układ cyfrowy
Bardziej szczegółowoJęzyk opisu sprzętu VHDL
Język opisu sprzętu VHDL dr inż. Adam Klimowicz Seminarium dydaktyczne Katedra Mediów Cyfrowych i Grafiki Komputerowej Informacje ogólne Język opisu sprzętu VHDL Przedmiot obieralny dla studentów studiów
Bardziej szczegółowoUkłady FPGA. Programowalne Układy Cyfrowe dr inż. Paweł Russek
Układy FPGA Programowalne Układy Cyfrowe dr inż. Paweł Russek Program wykładu Geneza Technologia Struktura Funktory logiczne, sieć połączeń, bloki we/wy Współczesne układy FPGA Porównanie z ASIC Literatura
Bardziej szczegółowoProgramowalna matryca logiczna
Programowalna matryca logiczna 1. Wprowadzenie We współczesnej elektronice cyfrowej obecne są dwa trendy rozwoju [1]: Specjalizowane układy scalone ASIC (ang. Application Specific Integrated Circuits)
Bardziej szczegółowoUkłady programowalne
Układy programowalne SPLD, CPLD, FPGA Podział układów programowalnych Procesory strukturalne Procesor Procesory proceduralne ASIC/ASSP PLD mikroprocesor mikrokontroler SPLD CPLD FPGA PROM, PLE, PLA, PAL,
Bardziej szczegółowoUKŁADY SEKWENCYJNE Opracował: Andrzej Nowak
PODSTAWY TEORII UKŁADÓW CYFROWYCH UKŁADY SEKWENCYJNE Opracował: Andrzej Nowak Bibliografia: Urządzenia techniki komputerowej, K. Wojtuszkiewicz http://pl.wikipedia.org/ Układem sekwencyjnym nazywamy układ
Bardziej szczegółowoPodstawy techniki cyfrowej i mikroprocesorowej - opis przedmiotu
Podstawy techniki cyfrowej i mikroprocesorowej - opis przedmiotu Informacje ogólne Nazwa przedmiotu Podstawy techniki cyfrowej i mikroprocesorowej Kod przedmiotu 06.5-WE-AiRP-PTCiM Wydział Kierunek Wydział
Bardziej szczegółowoLEKCJA. TEMAT: Funktory logiczne.
TEMAT: Funktory logiczne. LEKCJA 1. Bramką logiczną (funktorem) nazywa się układ elektroniczny realizujący funkcje logiczne jednej lub wielu zmiennych. Sygnały wejściowe i wyjściowe bramki przyjmują wartość
Bardziej szczegółowoCyfrowe układy kombinacyjne. 5 grudnia 2013 Wojciech Kucewicz 2
Cyfrowe układy kombinacyjne 5 grudnia 2013 Wojciech Kucewicz 2 Cyfrowe układy kombinacyjne X1 X2 X3 Xn Y1 Y2 Y3 Yn Układy kombinacyjne charakteryzuje funkcja, która każdemu stanowi wejściowemu X i X jednoznacznie
Bardziej szczegółowoWspółczesne techniki informacyjne
Współczesne techniki informacyjne są multimedialne, można oczekiwać, że po cywilizacji pisma (i druku) nastąpi etap cywilizacji obrazowej czyli coraz większa jest potrzeba gromadzenia i przysyłania wielkiej
Bardziej szczegółowoUKŁAD SCALONY. Cyfrowe układy można podzielić ze względu na różne kryteria, na przykład sposób przetwarzania informacji, technologię wykonania.
UKŁDAY CYFROWE Układy cyfrowe są w praktyce realizowane różnymi technikami. W prostych urządzeniach automatyki powszechnie stosowane są układy elektryczne, wykorzystujące przekaźniki jako podstawowe elementy
Bardziej szczegółowoElektronika cyfrowa i mikroprocesory. Dr inż. Aleksander Cianciara
Elektronika cyfrowa i mikroprocesory Dr inż. Aleksander Cianciara Sprawy organizacyjne Warunki zaliczenia Lista obecności Kolokwium końcowe Ocena końcowa Konsultacje Poniedziałek 6:-7: Kontakt Budynek
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 23. Temat: Własności podstawowych bramek logicznych. Cel ćwiczenia
Temat: Własności podstawowych bramek logicznych. Cel ćwiczenia Ćwiczenie 23 Poznanie symboli własności. Zmierzenie parametrów podstawowych bramek logicznych TTL i CMOS. Czytanie schematów elektronicznych,
Bardziej szczegółowoProjekt z przedmiotu Systemy akwizycji i przesyłania informacji. Temat pracy: Licznik binarny zliczający do 10.
Projekt z przedmiotu Systemy akwizycji i przesyłania informacji Temat pracy: Licznik binarny zliczający do 10. Andrzej Kuś Aleksander Matusz Prowadzący: dr inż. Adam Stadler Układy cyfrowe przetwarzają
Bardziej szczegółowoTab. 1 Tab. 2 t t+1 Q 2 Q 1 Q 0 Q 2 Q 1 Q 0
Synteza liczników synchronicznych Załóżmy, że chcemy zaprojektować licznik synchroniczny o następującej sekwencji: 0 1 2 3 6 5 4 [0 sekwencja jest powtarzana] Ponieważ licznik ma 7 stanów, więc do ich
Bardziej szczegółowoPodstawy Techniki Cyfrowej Liczniki scalone
Podstawy Techniki Cyfrowej Liczniki scalone Liczniki scalone są budowane zarówno jako asynchroniczne (szeregowe) lub jako synchroniczne (równoległe). W liczniku równoległym sygnał zegarowy jest doprowadzony
Bardziej szczegółowoWykład Mikroprocesory i kontrolery
Wykład Mikroprocesory i kontrolery Cele wykładu: Poznanie podstaw budowy, zasad działania mikroprocesorów i układów z nimi współpracujących. Podstawowa wiedza potrzebna do dalszego kształcenia się w technice
Bardziej szczegółowoArchitektura komputerów
Wykład jest przygotowany dla IV semestru kierunku Elektronika i Telekomunikacja. Studia I stopnia Dr inż. Małgorzata Langer Architektura komputerów Prezentacja multimedialna współfinansowana przez Unię
Bardziej szczegółowoStatyczne badanie przerzutników - ćwiczenie 3
Statyczne badanie przerzutników - ćwiczenie 3. Cel ćwiczenia Zapoznanie się z podstawowymi strukturami przerzutników w wersji TTL realizowanymi przy wykorzystaniu bramek logicznych NAND oraz NO. 2. Wykaz
Bardziej szczegółowoPolitechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki. ĆWICZENIE Nr 8 (3h) Implementacja pamięci ROM w FPGA
Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki ĆWICZENIE Nr 8 (3h) Implementacja pamięci ROM w FPGA Instrukcja pomocnicza do laboratorium z przedmiotu Programowalne Struktury
Bardziej szczegółowoPrzerzutnik (z ang. flip-flop) jest to podstawowy element pamiętający każdego układu
Temat: Sprawdzenie poprawności działania przerzutników. Wstęp: Przerzutnik (z ang. flip-flop) jest to podstawowy element pamiętający każdego układu cyfrowego, przeznaczonego do przechowywania i ewentualnego
Bardziej szczegółowoFunkcje logiczne X = A B AND. K.M.Gawrylczyk /55
Układy cyfrowe Funkcje logiczne AND A B X = A B... 2/55 Funkcje logiczne OR A B X = A + B NOT A A... 3/55 Twierdzenia algebry Boole a A + B = B + A A B = B A A + B + C = A + (B+C( B+C) ) = (A+B( A+B) )
Bardziej szczegółowoTranzystor JFET i MOSFET zas. działania
Tranzystor JFET i MOSFET zas. działania brak kanału v GS =v t (cutoff ) kanał otwarty brak kanału kanał otwarty kanał zamknięty w.2, p. kanał zamknięty Co było na ostatnim wykładzie? Układy cyfrowe Najczęściej
Bardziej szczegółowoProjektowanie Systemów Wbudowanych
Projektowanie Systemów Wbudowanych Podstawowe informacje o płycie DE2 Autorzy: mgr inż. Dominik Bąk i mgr inż. Leszek Ciopiński 1. Płyta DE2 Rysunek 1. Widok płyty DE2 z zaznaczonymi jej komponentami.
Bardziej szczegółowoRys Schemat montażowy (moduł KL blok e) Tablica C B A F
Ćwiczenie 30 Temat: Układy multiplekserów i demultiplekserów. Cel ćwiczenia Poznanie zasad działania multiplekserów. Budowanie multiplekserów z podstawowych bramek logicznych i układu scalonego TTL. Czytanie
Bardziej szczegółowoTEMAT: PROJEKTOWANIE I BADANIE PRZERZUTNIKÓW BISTABILNYCH
Praca laboratoryjna 2 TEMAT: PROJEKTOWANIE I BADANIE PRZERZUTNIKÓW BISTABILNYCH Cel pracy poznanie zasad funkcjonowania przerzutników różnych typów w oparciu o różne rozwiązania układowe. Poznanie sposobów
Bardziej szczegółowoZapoznanie się z podstawowymi strukturami liczników asynchronicznych szeregowych modulo N, zliczających w przód i w tył oraz zasadą ich działania.
Badanie liczników asynchronicznych - Ćwiczenie 4 1. el ćwiczenia Zapoznanie się z podstawowymi strukturami liczników asynchronicznych szeregowych modulo N, zliczających w przód i w tył oraz zasadą ich
Bardziej szczegółowoKierunek Inżynieria Akustyczna, V rok Programowalne Układy Cyfrowe. Platforma sprzętowa. Rajda & Kasperek 2014 Katedra Elektroniki AGH 1
Kierunek Inżynieria Akustyczna, V rok Programowalne Układy Cyfrowe Platforma sprzętowa Rajda & Kasperek 2014 Katedra Elektroniki AGH 1 Program wykładu Architektura układów FPGA Rodzina Xilinx Spartan-6
Bardziej szczegółowoUkłady sekwencyjne. Podstawowe informacje o układach cyfrowych i przerzutnikach (rodzaje, sposoby wyzwalania).
Ćw. 10 Układy sekwencyjne 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z sekwencyjnymi, cyfrowymi blokami funkcjonalnymi. W ćwiczeniu w oparciu o poznane przerzutniki zbudowane zostaną układy rejestrów
Bardziej szczegółowo(57) Tester dynamiczny współpracujący z jednej strony (13) B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1. (54) Tester dynamiczny
RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 166151 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 2 9 0 5 8 3 (22) Data zgłoszenia: 06.06.1991 (51) IntCl5: G01R 31/28
Bardziej szczegółowoOpis przedmiotu zamówienia CZĘŚĆ 1
Opis przedmiotu zamówienia CZĘŚĆ 1 Stanowiska do badań algorytmów sterowania interfejsów energoelektronicznych zasobników energii bazujących na układach programowalnych FPGA. Stanowiska laboratoryjne mają
Bardziej szczegółowoUkłady cyfrowe i operacje logiczne
Temat: Układy cyfrowe i operacje logiczne Rozdziały wykładu: 1. Ogólna definicja układu cyfrowego 2. Funkcje logiczne i kombinacyjne układy cyfrowe 3. Proste kombinacyjne układy cyfrowe 4. Programowalne
Bardziej szczegółowoProjekt prostego układu sekwencyjnego Ćwiczenia Audytoryjne Podstawy Automatyki i Automatyzacji
WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA im. Jarosława Dąbrowskiego Projekt prostego układu sekwencyjnego Ćwiczenia Audytoryjne Podstawy Automatyki i Automatyzacji mgr inż. Paulina Mazurek Warszawa 2013 1 Wstęp Układ
Bardziej szczegółowoUKŁADY MIKROPROGRAMOWALNE
UKŁAD MIKROPROGRAMOWALNE Układy sterujące mogą pracować samodzielnie, jednakże w przypadku bardziej złożonych układów (zwanych zespołami funkcjonalnymi) układ sterujący jest tylko jednym z układów drugim
Bardziej szczegółowoKatedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych. Ćwiczenie 4
Ćwiczenie 4 Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie charakterystyk statycznych układów scalonych CMOS oraz ich własności dynamicznych podczas procesu przełączania. Wiadomości podstawowe. Budowa i działanie
Bardziej szczegółowoZL10PLD. Moduł dippld z układem XC3S200
ZL10PLD Moduł dippld z układem XC3S200 Moduły dippld opracowano z myślą o ułatwieniu powszechnego stosowania układów FPGA z rodziny Spartan 3 przez konstruktorów, którzy nie mogą lub nie chcą inwestować
Bardziej szczegółowoPlan wykładu. Architektura systemów komputerowych. Cezary Bolek
Architektura systemów komputerowych Poziom układów logicznych. Układy sekwencyjne Cezary Bolek Katedra Informatyki Plan wykładu Układy sekwencyjne Synchroniczność, asynchroniczność Zatrzaski Przerzutniki
Bardziej szczegółowodwójkę liczącą Licznikiem Podział liczników:
1. Dwójka licząca Przerzutnik typu D łatwo jest przekształcić w przerzutnik typu T i zrealizować dzielnik modulo 2 - tzw. dwójkę liczącą. W tym celu wystarczy połączyć wyjście zanegowane Q z wejściem D.
Bardziej szczegółowoPodstawy układów mikroelektronicznych
Podstawy układów mikroelektronicznych wykład dla kierunku Technologie Kosmiczne i Satelitarne Część 2. Podstawy działania układów cyfrowych. dr inż. Waldemar Jendernalik Katedra Systemów Mikroelektronicznych,
Bardziej szczegółowoTechnika Cyfrowa 2 wykład 4: FPGA odsłona druga technologie i rodziny układów logicznych
Technika Cyfrowa 2 wykład 4: FPGA odsłona druga technologie i rodziny układów logicznych Dr inż. Jacek Mazurkiewicz Katedra Informatyki Technicznej e-mail: Jacek.Mazurkiewicz@pwr.edu.pl Elementy poważniejsze
Bardziej szczegółowoPROGRAMOWALNE STEROWNIKI LOGICZNE
PROGRAMOWALNE STEROWNIKI LOGICZNE I. Wprowadzenie Klasyczna synteza kombinacyjnych i sekwencyjnych układów sterowania stosowana do automatyzacji dyskretnych procesów produkcyjnych polega na zaprojektowaniu
Bardziej szczegółowoPRZERZUTNIKI: 1. Należą do grupy bloków sekwencyjnych, 2. podstawowe układy pamiętające
PRZERZUTNIKI: 1. Należą do grupy bloków sekwencyjnych, 2. podstawowe układy pamiętające Zapamiętywanie wartości wybranych zmiennych binarnych, jak również sekwencji tych wartości odbywa się w układach
Bardziej szczegółowoTECHNIKA CYFROWA ELEKTRONIKA ANALOGOWA I CYFROWA. Badanie rejestrów
LABORATORIUM TECHNIKA CYFROWA ELEKTRONIKA ANALOGOWA I CYFROWA Badanie rejestrów Opracował: Tomasz Miłosławski Wymagania, znajomość zagadnień: 1. Typy, parametry, zasada działania i tablice stanów przerzutników
Bardziej szczegółowoWPROWADZENIE Mikrosterownik mikrokontrolery
WPROWADZENIE Mikrosterownik (cyfrowy) jest to moduł elektroniczny zawierający wszystkie środki niezbędne do realizacji wymaganych procedur sterowania przy pomocy metod komputerowych. Platformy budowy mikrosterowników:
Bardziej szczegółowoPrzerzutnik ma pewną liczbę wejść i z reguły dwa wyjścia.
Kilka informacji o przerzutnikach Jaki układ elektroniczny nazywa się przerzutnikiem? Przerzutnikiem bistabilnym jest nazywany układ elektroniczny, charakteryzujący się istnieniem dwóch stanów wyróżnionych
Bardziej szczegółowoStruktura i funkcjonowanie komputera pamięć komputerowa, hierarchia pamięci pamięć podręczna. System operacyjny. Zarządzanie procesami
Rok akademicki 2015/2016, Wykład nr 6 2/21 Plan wykładu nr 6 Informatyka 1 Politechnika Białostocka - Wydział Elektryczny Elektrotechnika, semestr II, studia niestacjonarne I stopnia Rok akademicki 2015/2016
Bardziej szczegółowoWSTĘP. Budowa bramki NAND TTL, ch-ka przełączania, schemat wewnętrzny, działanie 2
WSTĘP O liczbie elementów użytych do budowy jakiegoś urządzenia elektronicznego, a więc i o możliwości obniżenia jego ceny, decyduje dzisiaj liczba zastosowanych w nim układów scalonych. Najstarszą rodziną
Bardziej szczegółowoBadanie właściwości wysokorozdzielczych przetworników analogowo-cyfrowych w systemie programowalnym FPGA. Autor: Daniel Słowik
Badanie właściwości wysokorozdzielczych przetworników analogowo-cyfrowych w systemie programowalnym FPGA Autor: Daniel Słowik Promotor: Dr inż. Daniel Kopiec Wrocław 016 Plan prezentacji Założenia i cel
Bardziej szczegółowoWielokontekstowy sterownik programowalny przyszłości wykorzystujący układy programowalne psoc
Wielokontekstowy sterownik programowalny przyszłości wykorzystujący układy programowalne psoc Dariusz Kania* Celem artykułu jest przedstawienie koncepcji działania wielokontekstowego sterownika przemysłowego
Bardziej szczegółowo