Descripciones VHDL en formato imagen – Página 4

Lección 12.V72. Registro PIPO, sincrónico, habilitación y salida de alta impedancia.

En este video te muestro la descripción VHDL de un registro PIPO (parallel input parallel output), sincrónico, genérico, con habilitación del registro y habilitación de las salidas tri-state. Señales chip-enable y output-enable. Te muestro la sentencia VHDL que permite generar un buffer tri-state. El reset es sincrónico. Luego de compilar, vemos los warnings. Te muestro también el circuito esquemático generado por “Technology Map Viewer” de “Tool” y lo analizo, comprobando la existencia de los buffers tri-state sintetizados.

Si te parece útil la explicación no te olvides de darle un clic a “me gusta” ¡Gracias! Para contactarme y solicitarme los manuales del Quartus II que escribí en español en lenguaje amigable (no son una traducción) y también los archivos de las descripciones y testbenchs en formato texto para que los puedas probar, entrá en /contactame/.

Lección 12.V70. Descripción de un registro PIPO genérico, sincrónico, con reset.

En este video te muestro la descripción VHDL de un registro PIPO (parallel input, parallel output), sincrónico, genérico. Es muy sencillo, consta de un único proceso explícito que se dispara con la señal de reloj. El reset es sincrónico. Luego de compilar, vemos los warnings. Te muestro también el circuito esquemático generado por “Technology Map Viewer” de “Tool” y lo analizo.

Lección 11.V68. Contador sincrónico, de módulo arbitrario, ejemplo contador decimal.

En este video te explico la descripción de un contador sincrónico, genérico, de módulo M, que no es potencia de 2. Consta de la señal de reset para darle un valor inicial y de la señal de habilitación. Detecta el valor valor máximo de la cuenta, M-1 para reinicializar la cuenta. Explico porqué se compara con el valor del módulo menos uno. Explico qué instrucción va a producir un warning, posteriormente en la simulación con el ModelSim y porqué se produce. Luego analizo el circuito esquemático Technology Map Viewer que genera el Quartus II. Una celda de lógica combinacional sintetizó el detector del 9 (el ejemplo usa una constante M=10, se trata de un contador decimal) usando una compuerta OR. La salida de esa compuerta se niega para generar el port de salida tc_o (cuenta terminal), y se usa para resetear en forma sincrónica los flip-flops, generándose así el valor inicial de la cuenta.

Lección 11.V66. Contador binario, sincrónico, genérico, bidireccional.

En este video comparo dos descripciones para un contador sincrónico, genérico, bidireccional. Te muestro el RTL Viewer en ambos casos para justificar la segunda descripción (ahorra recuersos de hardware). En esa descripción uso una señal auxiliar “dir” para lograr que el contador incremente el valor de la cuenta cuando la señal del port de entrada “up_i” esté en ‘1’ o que lo decremente cuando” up_i” esté en ‘0’. Uso una señal integer y el atributo “range”, explico porqué es conveniente definir un rango. También comento la diferencia entre usar señales o usar variables. Compilo y analizo el Technology Map Viewer. Muestro que la señal auxiliar “dir” no se sintetizó.

Te muestro el código “clásico” de un contador bidireccional, para que compares ambos diseños, fíjate cómo el primero es más claro, en él se evitó tener una gran cantidad de sentencias “if” anidadas que ensucian el código. Y, además, a continuación te muestro el esquemático RTL Viewer que generó el Quartus II para que lo compares con el anterior y compruebes cómo el primer diseño optimizó los recursos del hardware.

Lección 10.V57. Flip-flop JK con entrada de clear y de preset.

En este video te explico cómo describir un flip-flop JK, con entradas asincrónicas de “clear” y “preset”, a partir de su ecuación característica. La entrada “clear” tienen prioridad sobre la entrada “preset”. Con la sentencia if…elsif, doy prioridad a clear sobre preset y sobre el flanco ascendente del reloj. Uso la función “rising_edge” para detectar el flanco creciente de la señal de reloj. En la arquitectura defino una señal auxiliar para poder escribir la ecuación característica del flip flop. Compilo y analizo los “warnings”. Luego recurro a la herramienta “Tool” y selecciono “RTL Viewer” del Quartus para ver y analizar el circuito esquemático generado. Si te parece útil la explicación no te olvides de darle un clic a “me gusta” ¡Gracias! Para contactarme y solicitarme los manuales del Quartus II que escribí en español en lenguaje amigable (no son una traducción) y también los archivos de las descripciones y testbenchs en formato texto para que los puedas probar, entra en /contactame/ .

Lección 10.V53. Descripción de un flip-flop D, clear asincrónico, habilitación del reloj.

En este video te explico la descripción VHDL de un flip-flop D, con clear asincrónico y habilitación del reloj. Te muestro la tabla de verdad a fin de realizar la arquitectura y ver porqué la habilitación se denomina “habilitación del reloj”. Uso un “process” con dos señales en la lista de sensibilidad. Para generar prioridades entre las señales de entrada y analizar condiciones uso la sentencia condicionada “if…then” con la opción “elsif” y con un “if…then” anidado. Uso la función “rising_edge” para detectar el flanco creciente. Especifico incompletamente el “if” para inferir memoria. Analizo un “warning”. Con la herramienta “Tool” del Quartus II y la opción “Technology Map Viewer (post Mapping)” te muestro el esquemático generado y te lo explico. Si te parece útil la explicación no te olvides de darle un clic a “me gusta” ¡Gracias! Para contactarme y solicitarme los manuales del Quartus II que escribí en español en lenguaje amigable (no son una traducción) y también los archivos de las descripciones y testbenchs en formato texto para que los puedas probar, entra en /contactame/ .

Lección 10.V52. Testbench de un flip-flop D. Generación del reloj.

En este testbench del flip-flop D modelizo el tiempo para poder generar la señal periodica del reloj. Uso constantes, división entera entre constantes (con truncamiento) para generar el periodo de la señal de reloj. Uso el tipo de datos físico, o sea aquellos que tienen un valor y una unidad, en este caso “time”. Defino una señal de tipo “booleano” para detener un proceso. Uso dos procesos, recuerdo que se ejecutan en modo concurrente. Modelizo el tiempo de establecimiento, el tiempo de mantenimiento y genero el ancho de los pulsos. Genero una señal pulsante infinita. Simulo con el ModelSim para verificar el correcto funcionamiento de la descripción y también la generación de la señal del reloj y los distintos tiempos modelizados. Si te parece útil la explicación no te olvides de darle un clic a “me gusta” ¡Gracias! Para contactarme y solicitarme los manuales del Quartus II que escribí en español en lenguaje amigable (no son una traducción) y también los archivos de las descripciones y testbenchs en formato texto para que los puedas probar, entra en /contactame/ .

Lección 10.V51. Programa para dibujar secuencias de pulsos.

En este video te explico un sencillo programa – o sea VHDL de simulación para el simulador ModelSim – en el cual modelizo el tiempo. Explico como asignarle a una señal una secuencia de pulsos de distinto ancho. También te explico cómo hacer un programa VHDL para el simulador. Simulo y vemos las señales generadas.

En los próximos testbenchs vamos a necesitar saber dibujar una secuencia de pulsos. Si te parece útil la explicación no te olvides de darle un clic a “me gusta” ¡Gracias! Para contactarme y solicitarme los manuales del Quartus II que escribí en español en lenguaje amigable (no son una traducción) y también los archivos de las descripciones y testbenchs en formato texto para que los puedas probar, entra en /contactame/

Programa VHDL para el simulador para dibujar secuencias de pulsos.

Lección 10.V50. Descripción de un flip-flop D.

En este video te explico la descripción de un flip-flop D activo por flanco ascendente, que es el circuito secuencial sincrónico más sencillo que hay. Sirve para ver la estructura básica de los circuitos secuenciales sincrónicos o sea aquellos secuenciales que tienen señal de reloj que los sincroniza. Te explico las diferencias con el latch D que vimos anteriormente y que es un dispositivo asincrónico. Uso sentencias secuenciales, como “process” e “if…then”. Comparo la sentencia condicionada secuencial “if…then” con la equivalente concurrente, “when…else”. Te presento nuevas funciones: “rising_edge” y “falling_edge” que permiten detectar respectivamente el flanco ascendente y el descendente de una señal, en este caso aplicadas a la señal de reloj. Analizo los “warnings”. Te muestro el esquemático generado por la herramienta RTL Viewer del Quartus II. Si te parece útil la explicación no te olvides de darle un clic a “me gusta” ¡Gracias! Para contactarme y solicitarme los manuales del Quartus II que escribí en español en lenguaje amigable (no son una traducción) y también los archivos de las descripciones y testbenchs en formato texto para que los puedas probar, entra en /contactame/

Descripción VHDL de un flip-flop D. Flanco ascendente.

Esquema del flip-flop D disparado por flanco ascendente.

Tabla de verdad del flip-flop D, disparado por flanco ascendente.

Lección 9.V49. Testbench y simulación de un latch SR con reset prioritario.

En este video te muestro el testbench para el latch SR con reset prioritario. Luego lo uso para verificar el correcto funcionamiento realizando la simulación a través del ModelSim. Si te parece útil la explicación no te olvides de darle un clic a “me gusta” ¡Gracias! Para contactarme y solicitarme los manuales del Quartus II que escribí en español en lenguaje amigable (no son una traducción) y también los archivos de las descripciones y testbenchs en formato texto para que los puedas probar, entra en /contactame/