Implementações em VHDL para a disciplina Projeto de Sistemas VLSI do Mestrado em Ciência da Computação (2021.1)
A seguir breves explicações dos códigos.
Nota: os arquivos com "_tb" são arquivos de testbench, precisam ser utilizados na simulação junto com os outros arquivos
Faz a operação xor entre três entradas a, b e c, e armazena o resultado em p
O operador xor segue a seguinte tabela verdade:
| a | b | a xor b |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
É um decodificar de 2 bit para 4 bits.
Recebe uma entrada s com dois bits, e tem uma saída x com 4 bits.
Segue a tabela verdade a seguir:
| s | x |
|---|---|
| 00 | 0001 |
| 01 | 0010 |
| 10 | 0100 |
| 11 | 1000 |
Unidade lógica e aritmética (ULA) simples.
Possui uma entrada ctrl de controle, com 3 bits, e outras duas entradas src0 e src1 com 8 bits cada.
A saída result também tem 8 bits.
Obedece a tabela verdade a seguir:
| ctrl | result |
|---|---|
| 0** | src0 + 1 |
| 100 | src0 + src1 |
| 101 | src0 - src1 |
| 110 | src0 and src1 |
| 111 | src0 or src1 |
Deste modo, o circuito obedecerá a seguinte tabela verdade:
| a | b | a > b |
|---|---|---|
| 00 | 00 | 0 |
| 00 | 01 | 0 |
| 00 | 10 | 0 |
| 00 | 11 | 0 |
| 01 | 00 | 1 |
| 01 | 01 | 0 |
| 01 | 10 | 0 |
| 01 | 11 | 0 |
| 10 | 00 | 1 |
| 10 | 01 | 1 |
| 10 | 10 | 0 |
| 10 | 11 | 0 |
| 11 | 00 | 1 |
| 11 | 01 | 1 |
| 11 | 10 | 1 |
| 11 | 11 | 0 |
O ring counter é um contador cíclico que muda de estado a cada ciclo de clock, na borda de subida.
Se o reset está em nível lógico alto, a saída é "0001", mas senão, então o 1 da saída vai deslocar para a direita a cada novo ciclo.
Isso pode ser melhor percebido na tabela verdade abaixo:
| reset | clock | q |
|---|---|---|
| 1 | x | 0001 |
| 0 | high | 1000 |
| 0 | high | 0100 |
| 0 | high | 0010 |
| 0 | high | 0001 |
| 0 | high | 1000 |
Os códigos podem ser testados no https://www.edaplayground.com/
Como testar?
- Fazer login no site com conta do Google ou Facebook
- Copiar e colar os arquivos de design e testbench nos respectivos lugares
- Atualizar a linguagem utilizada para "VHDL". O site deixa "Systemverilog/Verilog" como default
- Escolher a ferramenta GHDL em "Tools & Simulators"
- Marcar a opção "Open EPWave after run" para visualizar a forma de onda gerada no teste
- Clique em "Run" para executar