Facultad de Ciencias de la Computación Sistemas Digitales Profesor: José Julián Juan Oidor García Otoño 2019 Javier Rodríguez López 201514659 Registro de corrimiento Contenido 1. OBJETIVO ESPECIFICO ..................................................................................................................... 2 2. INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................. 2 3. MARCO TEORICO ............................................................................................................................ 2 4. DESARROLLO Y PROCEDIMIENTOS .................................................................................................. 3 5. RESULTADOS .................................................................................................................................. 5 6. CONCLUCIÓN .................................................................................................................................. 5 1 Objetivo especifico Simular el funcionamiento de un registro de corrimiento utilizando la tarjeta FPGA nexys 4 DRR, además el circuito debe ser capaz de ingresar datos de entrada y proceder a hacer el corrimiento. Introducción Para hacer la simulación de este circuito el primer paso, fue tratar de descomponer los componentes básicos de nuestro sistema en componentes individuales y después proceder a programarlos en VHDL. Marco teórico Un registro capaz de desplazar su información binaria en una dirección o en la otra se conoce como “registro de desplazamiento”. La lógica dentro de este tipo de registro consiste en una cadena de flip-flops en cascada, con la salida de un flip-flop conectada a la entrada del siguiente flip-flop. Todos estos flip-flops reciben un pulso de reloj en común, el cual activa el desplazamiento de una etapa a la otra. Figura 1 Hay diferentes tipos de transferencias las mas conocidas son la transferencia con carga paralela y la transferencia en serie. Transferencia en serie Decimos que un sistema digital opera en modo en serie cuando la información se transfiere y manipula bit por bit. La información se transfiere bit por bit desplazando los bits del registro de origen hacia el registro de destino. Esto contrasta con la transferencia paralela, en la que todos los bits del registro se transfieren al mismo tiempo. Para la creación de nuestro circuito digital usaremos el tipo de registro de desplazamiento más sencillo el cual se muestra en la figura 1. 2 Desarrollo y procedimientos Se modelo el divisor de frecuencia, este nos sirve como un reloj a 1 Hz, es decir, nos da un cambio en la salida cada segundo, para realizarlo se utilizó el reloj interno de la tarjeta NEXYS 4, este reloj interno trabaja a 50MHz. En el código encontramos una entidad en la que se definen una entrada y una salida, clk50mhz es la entrada del reloj interno de la NEXYS 4, y CLK será la salida a 1Hz después de realizar el proceso como se muestra en la figura 2. Figura 2 Se creo la entidad “clock” como se muestra en la figura 3, la cual tiene definidas las entradas: SW, arreglo de entradas lógicas que serán los switches que nos proporcionarán la información de entrada de nuestro de registro de desplazamiento. PULSO, arreglo de led los cuales nos mostraran la información que debe desplazarse. CLK, reloj definido anteriormente. BTND, botón que activara el programa. Figura 3 Se definió la arquitectura de nuestro circuito como se muestra en la figura 4 la cual tiene definidas las señales: PERIODO, esta variable es el que nos define el periodo de nuestro reloj. COUNT, esta variable incrementara y cuando complete un periodo se vuelve a poner en 0. 3 ESTADOAUX, este arreglo nos guardara los estados anteriores para procederlos a colocarlos en el siguiente ciclo. Figura 4 Por ultimo se crea nuestro proceso en el cual están definidas las instrucciones para el funcionamiento de nuestro circuito como se muestra en la figura 5. A partir de aquí se procederá a explicar cada una de las instrucciones para comprender lo que se hizo para lograr el objetivo. Figura 5 La instrucción de la línea 26 es la que nos permite simular el comportamiento de un flipflop ya que cada vez en la entrada CLK sea 1 y esta cambie del estado 0 a 1 es cuando se activara, de la línea 27 a la 32 es la que nos permite activar nuestro circuito cuanto el botón sea presionado, inicializar nuestro contador y transferir las entradas de los switches a los leds. De la línea 34 a la 39 se creo un ciclo el cual nos permite recorrer los 16 leds, así como recorrer la información del estado inicial al final, por último, de la línea 40 a 43 nos permite volver a poner nuestros leds a 0 cuando el ciclo termine. 4 Resultados Después de compilar nuestro programa y pasarlo a la tarjeta obtenemos los resultados que se muestran en la figura 6, 7 y 8. Figura 6 Figura 7 Figura 8 Conclusión El modelado de circuitos digitales se vuelve sencillo, utilizando la técnica del diseño jerárquico, además se obtienen buenos resultados como lo pudimos ver en la sección de desarrollo y procedimientos. 5
