unitat 1-14 v1 - digsys.upc.esdigsys.upc.es/ed/ed/unitats/unitat_1_14/unitat_1-14.pdf · guions...
TRANSCRIPT
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 1
Uni
tat
1-14
VHD
L
His
tòria
bre
u
Avan
tatg
esEx
empl
es d
e SC
Estr
uctu
ra
anàl
isi
sínt
esi
ENTI
TYAR
CHIT
ECTU
RE
prog
ram
ari
com
para
dor
ispL
EVER
(Lat
tice)
Orc
AD
MAX
-PLU
S II
(Al
tera
)
Foun
datio
n(X
ilinx
)
Libe
ro (
Acte
l)
Exem
ples
pràc
tics
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 2
Dis
seny
d’u
n si
stem
a co
mbi
naci
onal
am
b es
quem
es i/
o VH
DL
Idea +
espe
cific
acio
ns
Arc
hite
ctur
e
Sim
ulac
ió
Ent
ityEn
torn
s de
dis
seny
:
-La
ttic
eis
pLEV
ER
-Al
tera
MAX
-PLU
SII
-O
RCA
D E
xpre
ss
-Act
ive
HD
L, e
tc..
bloc
.vh
d
Test
_ben
ch.v
hd
Gra
vaci
óP
LDdi
ssen
y.JE
D
Esq
uem
es
i/o
VH
DL
Com
pila
ció
i sí
ntes
i
diss
eny.
vhd
Sim
ulac
ióen
te
mps
real
PR
OTE
US
A tr
avés
de
les
eine
s i l
a te
oria
de
senv
olup
ada
a l’E
D.
-Àl
gebr
a de
Boo
le, T
dV, E
xpre
sso
...
-Po
rtes
lògi
ques
, DEC
/MU
X, e
tc..
Mun
tatg
e de
l pr
otot
ip d
e la
bora
tori
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 3
VHD
L
Uni
óde
2 a
cròn
ims
V: V
HSI
C: V
ery
Hig
h Sp
eed
Inte
grat
ed C
ircu
itsH
DL:
Har
dwar
e D
escr
iptio
n La
ngua
geLl
engu
atge
per
des
criu
re m
aqui
nari
(har
dwar
e),
inic
ialm
ent p
ensa
t per
circ
uits
inte
grat
sM
odel
itzac
ióde
sist
emes
Dis
seny
de
sist
emes
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 4
His
tòria
Dep
arta
men
t de
defe
nsa
dels
EU
A: D
isse
ny
d’av
ions
de
com
bat
50-7
5% C
ost d
els d
isse
nys e
lect
ròni
cs:
Red
isse
ny d
e ce
rtes p
arts
Gen
erac
ióde
nov
es v
ersi
ons
Inco
rpor
acio
ns d
e no
ves p
rest
acio
nsM
olts
pro
veïd
ors /
dis
seny
ador
sD
ifere
nt e
stil
de d
isse
nyD
ifere
nt e
stil
de d
ocum
enta
ció
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 5
His
tòria
Cre
at d
ècad
a de
ls 7
0 al
Dep
arta
men
t Def
ensa
1986
: Tra
nsfe
rits e
ls d
rets
a IE
EEPr
omoc
ióco
m a
est
ànda
rd d
e de
scrip
ció
de h
ardw
are
1987
: Est
ànda
rd IE
EE 1
076
1993
: Rev
isió
del p
rimer
Sta
ndar
d IE
EE 1
076.
319
88: M
il/St
d45
4: o
n s’
indi
ca q
ue to
ts e
ls d
isse
nys
fets
per
def
ensa
, han
d’e
star
doc
umen
tats
en
VH
DL.
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 6
Ava
ntat
ges V
HD
L: A
nàlis
i
Inic
ialm
ent V
HD
L: P
ensa
t per
doc
umen
tar p
arts
ja
dis
seny
ades
Tots
els
fabr
ican
ts fa
cilit
en d
ocum
enta
ció
en
VH
DL
sobr
e el
s seu
s com
pone
nts:
Faci
litat
de
com
pren
sió
dels
blo
cs/c
ompo
nent
sSi
mul
ació
de d
isse
nys d
e m
ajor
jera
rqui
aTr
ansp
orta
bilit
at d
e m
odel
s ent
re si
mul
ador
s
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 7
Ava
ntat
ges V
HD
L: S
ínte
siEi
nes a
ctua
ls d
e di
ssen
y pe
rmet
en:
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 8
Ava
ntat
ges V
HD
L: S
ínte
si
Dis
seny
pro
pi u
tilitz
ant b
locs
alie
ns d
escr
itsen
VH
DL
Dis
seny
inde
pend
ent d
el d
ispo
sitiu
fina
lTo
talm
ent a
mid
a (A
SIC
)D
ispo
sitiu
s pro
gram
able
s (FP
GA
/PLD
)
Ràp
id “
Tim
e to
mar
ket”
: aut
omat
itzac
ióde
ldis
seny
fís
ic (Compte!
Cal
teni
r con
eixe
men
tspe
r obt
enir
un b
on d
isse
ny)
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 9
Poss
ibili
tats
de
desc
ripci
óV
HD
LD
escr
ipci
óes
truct
ural
1)Pr
oces
sado
rs, D
SPs
2)R
egis
tres,
Sum
ador
s, D
esco
dific
ador
s3)
Porte
s lòg
ique
s, B
iest
able
s4)
Tran
sist
ors
Des
crip
ció
func
iona
l1)
Alg
oris
me
2)Eq
uaci
ons l
ògiq
ues i
dia
gram
es
d’es
tat
3)Ta
ules
de
verit
at.
4)Eq
. Dife
renc
ials
. Lle
is fí
siqu
es
An
àlis
i
Sín
tesi
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 10
Ava
ntat
ges V
HD
L: D
isse
ny d
e si
stem
es
Perm
et v
erifi
caci
óa
dife
rent
s niv
ells
d’ab
stra
cció
Prim
er: d
isse
nyar
alg
oris
me
Sego
n di
ssen
yar e
stru
ctur
a.V
erifi
car s
i am
bdós
circ
uits
es c
ompo
rten
igua
l.
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 11
Exem
ple
VH
DL
Un
mòd
ul d
igita
l es d
escr
iu e
n V
HD
Lm
itjan
çant
do
s apa
rtats
:EN
TITY
: Def
inei
x l’e
ntra
da-s
ortid
a de
l blo
ci e
l seu
tip
us.
Util
itat p
el d
isse
ny m
odul
ar.
AR
CH
ITEC
TUR
E: D
escr
iu e
l que
fa e
l blo
c.C
ompo
rtam
enta
l (Ex
empl
es 1
a 3
).Es
truct
ural
(Exe
mpl
e 4)
.
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 12
Com
para
dor d
e do
s nom
bres
de
4 bi
ts(I
)
Nom
és in
dica
núm
ero
i tip
us d
’ent
rade
s i so
rtide
s
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 13
Com
para
dor d
e do
s nom
bres
de
4 bi
ts (I
I)
Des
crip
ció
com
porta
men
tal:
la so
rtida
val
drà
1 qu
ana
i b si
guin
igua
ls, i
0 a
ltram
ent
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 14
Com
para
dor d
e do
s nom
bres
de
4 bi
ts(I
II)
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 15
Com
para
dor d
e do
s nom
bres
de
4 bi
ts(I
V)
Enca
ra e
s una
des
crip
ció
com
porta
men
tal,
usan
top
erad
ors b
oole
ans
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 16
Com
para
dor d
e do
s nom
bres
de
4 bi
ts(V
)
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 17
package
exem
ple_
pkgis...
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 18
Exem
ple
com
plet
am
b l’e
ntor
n de
dis
seny
ispL
EVER
de L
attic
eSe
mic
ondu
ctor
Reg
istr
eu-v
os i
us e
nvia
ran
per
e-m
ail
una
llicè
ncia
per
6 m
esos
del
pro
gram
ari
ispL
EVER
Star
ter
per
al v
ostr
e PC
:ht
tp:/
/ww
w.la
ttic
esem
i.com
/pro
duct
s/de
vtoo
ls/s
oftw
are/
inde
x.cf
mis
pLEV
ER-S
tart
er P
rimar
y M
odul
e (J
anua
ry 2
005)
is
pLEV
ER-S
tart
erSy
nplif
ySy
nthe
sis
Mod
ule
(Jan
uary
2005
) is
pLEV
ER-S
tart
er H
elp
and
Use
r G
uide
s M
odul
e (o
ptio
nal)
Heu
de
baix
ar-v
os d
e la
sev
a w
eb e
ls 3
m
òdul
sis
pLEV
ERSt
arte
ris
inte
nded
for
eval
uatio
nan
d st
uden
tus
e. is
pLEV
ERSt
arte
rus
es
the
sam
ein
terf
ace
and
desi
gnflo
was
the
othe
ris
pLEV
ERco
nfig
urat
ions
, and
can
be u
sed
to t
ake
anFP
GA,
CPL
D, i
spG
DX,
or
SPLD
des
ign
from
con
cept
to
devi
cepr
ogra
mm
ing.
The
ispL
EVER
Star
ter
soft
war
e is
a m
odul
ar s
yste
m. T
heop
tiona
ldow
nloa
dabl
em
odul
es in
clud
eLa
ttic
eEC
and
ispX
PGA
desi
gnto
ols,
sy
nthe
sis
tool
sfr
omM
ento
r G
raph
ics
and
Syn
plic
ity,
and
on-
line
help
.
A) P
rogr
amar
i
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 19
Dis
seny
d’u
n de
scod
ifica
dor
HEX
-7SE
G
Exem
ple
de l’
exer
cici
1.8
de
la C
ol·le
cció
de P
robl
emes
qu
e ja
s’h
a re
solt
i s’h
a si
mul
at a
mb
el P
rote
us a
mb
la
met
odol
ogia
clà
ssic
a ex
plic
ada
a la
Uni
tat
1.9
B) E
spec
ific
acio
ns +
TdV
C) D
isse
ny m
odul
ar
SC DE
SC
OD
IFIC
AD
OR
HE
X-7
SE
G
B A
b_L
c_L
d_L
e_L
f_L
g_L
a_L
D C
RB
O_L
LT_L
BI_
L
RB
I_L
R1 330
Vcc
0 0 0 0 1 1 11
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 20
Dis
seny
d’u
n de
scod
ifica
dor
HEX
-7SE
G
Def
inic
iód’
un
proj
ecte
mix
t fo
rmat
per
es
quem
es d
e ci
rcui
ts i
fitxe
rs
VHD
LD) C
aptu
ra d
e l’e
sque
màt
ic a
mb
ispL
EVER
ispL
EVER
Pro
ject
Nav
igat
or
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 21
Dis
seny
d’u
n de
scod
ifica
dor
HEX
-7SE
G
ispG
AL22
V10C
D) C
aptu
ra d
e l’e
sque
màt
ic a
mb
ispL
EVER
Hex
_7se
g_ro
ot
Hex
_7se
g
SC3
SC2
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 22
Dis
seny
d’u
n de
scod
ifica
dor
HEX
-7SE
G
SC1
Aque
st b
loc
es
desc
riu e
n VD
HL
dire
ctam
ent
des
de la
sev
a Td
Vi e
ns
esta
lvie
m
mol
ta f
einaE)
Cap
tura
del
s bl
ocs
desc
rits
en
VHD
L
Verif
icat
ion
/ Si
mul
atio
n,Ve
rific
atio
n/
Sim
ulat
ion,
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 23
Dis
seny
d’u
n de
scod
ifica
dor
HEX
-7SE
G
F) S
ynth
esis
, Fit
ting
, Pla
ce&
Rout
eTo
talm
ent
auto
mat
itzat
: Pr
oces
sSt
art
Des
ign
Entr
y
Logi
cSy
nthe
sis
& o
ptim
izat
ion
Build
: Fi
ttin
g&
plac
ean
d ro
ute
Gen
erat
epa
rt(J
ED f
ile)
Func
tiona
lsi
mul
atio
n
Tim
ing
Sim
ulat
ion
Aque
stes
due
s si
mul
acio
ns e
n VH
DL
ens
les
esta
lvie
m p
er
als
xips
sen
zills
SPL
D
perq
uète
nim
el
Prot
eus
Prot
eus
per
sim
ular
i re
alitz
ar
la t
arge
ta
de
circ
uit
impr
ès
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 24
Dis
seny
d’u
n de
scod
ifica
dor
HEX
-7SE
G
Fitx
er J
ED r
esul
tat
de la
com
pila
ció
de l’
esqu
emàt
ic +
el
fitx
er V
HD
L
Aque
st f
itxer
h
ex_
7se
g.je
dés
el
que
ass
ocia
rem
al
GAL
22V1
0 de
l Pr
oteu
s pe
r ve
ure
si f
unci
ona
I0/C
LK1
I12
I23
I34
I45
I56
I67
I78
I89
I910
I10
11
I11
13
IO0
23
IO1
22
IO2
21
IO3
20
IO4
19
IO5
18
IO6
17
IO7
16
IO8
15
IO9
14
U1 AM
22V
10FI
LE=h
ex_7
seg.
jed
DCBA
BI_
L
LT_L
RB
I_L
A_L B
_L
C_L D
_L
E_L F_
L
G_L R
BO
_L
G) V
erificat
ion
/ Si
mulat
ion
amb
el P
rote
us
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 25
Dis
seny
d’u
n de
scod
ifica
dor
HEX
-7SE
G
H) G
rava
ció
del S
PLD
GA
L22V
10IS
P (in
Circ
uit
Prog
ram
min
g) a
mb
la t
arge
ta P
roto
GAL
i el p
rogr
amar
i isp
VMSy
stem
de
Latt
ice
Sem
icon
duct
or (
tam
béun
pro
gram
ari g
ratu
ït)
Gui
ons
d'El
ectr
ònic
a D
igita
l: U
nita
t 1-
14 26
Dis
seny
d’u
n de
scod
ifica
dor
HEX
-7SE
G
H) G
rava
ció
del S
PLD
GA
L22V
10Ta
rget
a Pr
otoG
ali U
NIT
RAN
per
ass
ajar
el c
ircui
t fin
al (
ww
w.m
icro
cont
rola
dore
s.co
m)
Aque
st é
s el
G
AL q
ue s
’ha
grav
at a
tra
vés
del p
rogr
amar
i is
pVM
Syst
em
A tr
avés
d’a
ques
t co
nnec
tor
teni
m
accé
s a
tots
els
pi
ns d
el
GAL
22V1
0
Aque
st e
ntre
nado
r es
com
un
petit
la
bora
tori
port
àtil
per
mun
tar
prot
otip
s
A l’E
PSC
tam
béte
nim
el
Gra
vado
r U
nive
rsal
To
pMax
per
a qu
alse
vol t
ipus
de
disp
ositi
u pr
ogra
mab
le:
PLD
’s,
mem
òrie
s , µ
C, e
tc..