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16 Übung - UNISIM-Bibliothek und Klausurvoraussetzung

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Klausurvoraussetzung

Voraussetzung für die Teilnahme an der Klausur ist der Aufbau der folgenden Testschaltung. Denn es werden Aufgaben gegeben, die sich darauf beziehen.

Nachdem Sie die Schaltung aufgebaut haben, wird Ihr Board mit Ihrem Namen versehen und bis zur Klausur so aufbewahrt. Termin Klausur: siehe Startseite von kramann.info.


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Schaltungsaufbau für die Klausur.

Bild 16-1: Schaltungsaufbau für die Klausur.


Aufgabe 1

Bauen Sie einen 4-Bit-Vergleicher aus LUT-Elementen der UNISIM-Library.

Hinweis: Ein 3-Bit-Vergleicher besitzt zwei 3-Bit-Eingänge (also 6-Bit als Eingänge) und einen Ausgang, der immer 1 ist, wenn die Muster beider 3-Bit-Wörter am Eingang übereinstimmen.

Führen Sie die Port-Ein- und Ausgänge in geeigneter Weise nach Außen, um die Schaltung testen zu können.

Aufgabe 2

Grundlage ist der 3-Bit-Vergleicher aus Aufgabe 1.

Erzeugen Sie ein eigenes VHDL-Modul, das den 3-Bit-Vergleicher repräsentiert.

Sorgen Sie dafür, dass dem Modul bei der Instanziierung eine generic-map mit allen notwendigen Daten für die verwendeten LUTs übergeben werden kann. - So können auch andere Logiken realisiert werden.

Die generic-map sollte aus einem einzigen Bit-Vector bestehen.

Instanziieren Sie Ihr Modul und testen es wie in Aufgabe 1.

Ändern Sie durch Übergabe einer entsprechenden generic-map nun das Verhalten Ihrer Instanz so, dass es am Ausgang eine 1 liefert, wenn die Anzahl der Bits mit 1 beider 3-Bit-Wörter übereinstimmt.

Testen Sie auch diese Variante.

Aufgabe 3

Eine neue Variante des 3-Bit-Vergleichers soll nun 4 Ausgänge haben. Die 4 Ausgänge sind die Ausgänge eines zugehörigen 4-Bit-Schieberegisters, das mit steigender Flanke eines herausgeführten Clock-Eingangs eine Bitshift nach links ausführt.

In das erste Schieberegister soll als Input der Ausgang des 3-Bit-Vergleichers geführt werden.

Realisieren Sie auch dies als Modul mit generic-map und unter Verwendung von UNISIM-Elementen. In der übergebenen generic-map sollte auch eine Vorinitialisierung für die Elemente des Schieberegisters enthalten sein.

Verbinden Sie eine automatisch mit einem Hertz generierte Clock an den Clock-Eingang Ihres Moduls.

Führen Sie auch hier die Port-Ein- und Ausgänge in passender Weise nach außen und testen die Schaltung.