Parte 7 - VHDL: Processos, Paralelismo e o Comando process (Continuação) LABORG 05/outubro/2009 César Augusto Missio Marcon Ney Laert Vilar Calazans

2 César Marcon / Ney Calazans Sumário Introdução TRABALHO A FAZER A ENTREGAR

3 César Marcon / Ney Calazans Sumário Introdução TRABALHO A FAZER A ENTREGAR

4 César Marcon / Ney Calazans Introdução Na aula anterior vimos: –VHDL pode ser vista como não uma, mas várias linguagens – modelagem/simulação/síntese e dentro de process /fora de process –Processos paralelos são naturais em VHDL – dentro e fora do comando process –Process – usado para hardware combinacional ou seqüencial, ou mistura de ambos –Variáveis sinais – sinais são fios, variáveis pode ou não ser implementadas com fios; sinais tem atribuição retardada até a próxima suspensão do processo, variáveis têm atribuição imediata –Expressões com sinais usam o valor do sinal antes da suspensão do processo (valor antigo, se ele foi mudado em comando anterior) –Exercícios iniciais de interpretação de comandos process

5 César Marcon / Ney Calazans Introdução Nesta aula veremos: –Exercícios iniciais de projeto de comandos process

6 César Marcon / Ney Calazans Sumário Introdução TRABALHO A FAZER A ENTREGAR

7 César Marcon / Ney Calazans TRABALHO A FAZER (1) 1.Implemente uma ULA de 4 operações em VHDL usando um único comando process. Faça um testebench que mostre a operação correta das 4 operações sobre vários dados. Especificação da ULA: –2 entradas A e B de 8 bits, 1 saída de 8 bits, 1 entrada de controle que use um tipo enumerado de 4 valores. As operações são A+B, A-B, A xor B e not B

8 César Marcon / Ney Calazans TRABALHO A FAZER (2) 1.Implemente o hardware para cronômetro de basquete. Especificação do cronômetro: –Jogos de basquete atuais são compostos de 4 tempos de 15 minutos cada. Assim, o cronômetro deve contar até 15 minutos e saber em que tempo o jogo se encontra –O cronômetro deve poder ser parado e reiniciado a qualquer instante, e deve poder ser reinicializado para o instante 00 minutos, 00 segundos e 00 centésimos do primeiro tempo –Como pode ser intuído no item anterior, são 4 as saídas do cronômetro: minutos, segundos, centésimos e tempo do jogo –Em situações excepcionais, tais como erros de arbitragem, o cronômetro deve poder ser inicializado para um instante qualquer de um tempo qualquer, com precisão máxima a nível de segundos inteiros. Um sinal carga controla a inicialização –A seguir apresenta-se um diagrama da interface externa do cronômetro (Dica: comece com uma entity VHDL a partir deste!!)

9 César Marcon / Ney Calazans TRABALHO A FAZER (2) Sincronizador de Entradas Relógio Cristal de 10MHz Tempo Minutos Segundos Centésimos C_Tempo C_Minutos C_Segundos Reinicializa Parar Prosseguir O Circuito Sincronizador de Entradas deve ser ignorado para o atual trabalho. Mas pensem: Para que ele serve? Carga Atenção: Todas as ações do sistema devem ser síncronas com o sinal de relógio!!! Pensem! O clock da placa Nexys é de 25MHz, 50MHz ou 100MHz. Como gerar a partir de um destes o clock de 10MHz da especificação??

10 César Marcon / Ney Calazans Sumário Introdução TRABALHO A FAZER A ENTREGAR

11 César Marcon / Ney Calazans A ENTREGAR Os quatro projetos Active-HDL da aula anterior e os dois projetos Active-HDL desta aula, com as implementações em processos, contendo 1.Os fontes de cada implementação 2.Os testbenches de cada implementação 3.Formas de onda mostrando a funcionalidade da implementação 4.Texto breve descrevendo a implementação de cada projeto (pode ser arquivo.txt acrescentado a cada projeto) 5.Sugestão de como implementar o cronômetro de basquete na placa Nexys do laboratório, resolvendo todos os problemas de incompatibilidade entre a especificação do cronômetro e os recursos da placa (a nível de sinal de relógio, periféricos, etc.). A implementação na placa é opcional.