CID Lab Lucrarea 2

Noțiuni și cunoștințe necesare

• Introducere în sinteza pe FPGA. Xilinx ISE
• Utilizarea programului de sinteză Xilinx ISE
• Logică booleană și sisteme de numerație
• Noțiuni de sintaxă Verilog
• Afișajul cu 7 segmente

Exemplul 1

Realizați un decodor de doi biți folosind un bloc case. Testați decodorul legând intrările la switch-uri și ieșirile la led-uri.

Exemplul 2

Realizați un transcodor pentru afișajul cu 7 segmente, folosind un bloc case, care să poată afișa valorile de la 0 la 3. Intrarea modulului se va numi value iar ieșirea out_seg. Testați decodorul aplicând intrarea pe SW1 și SW0 și afișând ieșirea pe afișajul cu 7 segmente, cifra din dreapta.

Exerciții

Completați transcodorul de la exemplul 2 astfel încât să poată afișa valorile de la 0 la 15, în baza 16 (10 = A, 11 = b, 12 = C, 13 = d, 14 = E, 15 = F). Adăugați circuitului un decodor folosit pentru a selecta care din cele 4 cifre să afișeze valoarea selectată. Intrarea pentru selecția cifrei se va numi selection, iar ieșirea out_sel. Corespondența între selection și cele 4 cifre cu 7 segmente de pe placa Nexys 2 este conform regulii:

• selection = 0 aprinde cifra corespunzătoare AN0
• selection = 1 aprinde cifra corespunzătoare AN1
• selection = 2 aprinde cifra corespunzătoare AN2
• selection = 3 aprinde cifra corespunzătoare AN3

Modulul top-level se va numi afisaj7seg.

Exercitiul 1

• Intrarea value se va conecta la switchurile SW3-SW0 (corespunzător biților 3->0 ai value, în această ordine).
• Intrarea selection se va conecta la SW7-SW6 (corespunzător biților 1->0 ai selection, în această ordine).
• Biții out_seg corespund cu segmentele în modul următor:
  • Bitul 7 corespunde segmentului A
  • Bitul 6 corespunde segmentului B
  • Bitul 5 corespunde segmentului C
  • Bitul 4 corespunde segmentului D
  • Bitul 3 corespunde segmentului E
  • Bitul 2 corespunde segmentului F
  • Bitul 1 corespunde segmentului G
  • Bitul 0 corespunde segmentului P
• Ieșirile se vor conecta la pinii corespunzători pentru afișajul cu 7 segmente.

Exercitiul 2

• Intrarea value se va conecta la switchurile SW7-SW4 (corespunzător biților 3->0 ai value, în această ordine)
• Intrarea selection se va conecta la SW1-SW0 (corespunzător biților 1->0 ai selection, în această ordine)
• Biții out_seg corespund cu segmentele în modul următor:
  • Bitul 7 corespunde segmentului P
  • Bitul 6 corespunde segmentului A
  • Bitul 5 corespunde segmentului G
  • Bitul 4 corespunde segmentului D
  • Bitul 3 corespunde segmentului F
  • Bitul 2 corespunde segmentului B
  • Bitul 1 corespunde segmentului E
  • Bitul 0 corespunde segmentului C
• Ieșirile se vor conecta la pinii corespunzători pentru afișajul cu 7 segmente.

Exercitiul 3

• Intrarea value se va conecta la switchurile SW6-SW3 (corespunzător biților 3->0 ai value, în această ordine)
• Intrarea selection se va conecta la SW2-SW1 (corespunzător biților 1->0 ai selection, în această ordine)
• Biții out_seg corespund cu segmentele în modul următor:
  • Bitul 7 corespunde segmentului P
  • Bitul 6 corespunde segmentului G
  • Bitul 5 corespunde segmentului F
  • Bitul 4 corespunde segmentului E
  • Bitul 3 corespunde segmentului D
  • Bitul 2 corespunde segmentului C
  • Bitul 1 corespunde segmentului B
  • Bitul 0 corespunde segmentului A
• Ieșirile se vor conecta la pinii corespunzători pentru afișajul cu 7 segmente.

Exercitiul 4

• Intrarea value se va conecta la switchurile SW5-SW2 (corespunzător biților 3->0 ai value, în această ordine)
• Intrarea selection se va conecta la SW7-SW6 (corespunzător biților 1->0 ai selection, în această ordine)
• Biții out_seg corespund cu segmentele în modul următor:
  • Bitul 7 corespunde segmentului G
  • Bitul 6 corespunde segmentului B
  • Bitul 5 corespunde segmentului E
  • Bitul 4 corespunde segmentului C
  • Bitul 3 corespunde segmentului F
  • Bitul 2 corespunde segmentului A
  • Bitul 1 corespunde segmentului D
  • Bitul 0 corespunde segmentului P
• Ieșirile se vor conecta la pinii corespunzători pentru afișajul cu 7 segmente.

Submiterea Exercițiilor

Pentru notare, se vor submite următoarele fișiere, către adresa de e-mail indicată de cadrul didactic și către adresa cid_lab_homework@dcae.pub.ro

O arhivă zip ce va conține:

• Toate fișierele Verilog (cu extensia .v) care conțin descrierea circuitului de afișare pe 7 segmente
• Un fișier de constrângeri, cu extensia .ucf
• Un fișier de tip proiect Xilinx ISE, cu extensia .xise

Atenție, arhiva va conține doar fișiere (fără directoare).

Subiectul mesajului de e-mail trebuie să respecte formatul [Nume]_[Prenume]_[Grupa]_7seg_[Nr. Exercitiu] de exemplu Petrica_Lucian_423B_7seg_4

Recomandări pentru cadrele didactice

• Se vor introduce noțiunile necesare folosirii afișajului cu 7 segmente