Алгоритмы функционирования разработанного сумматора и умножителя представлены на рисунках 7 (а) и рисунке 7 (б) соответственно.
Рисунок 7 (а) - Алгоритмы работы сумматора
Рисунок 7 (б) - Алгоритмы работы умножителя
модулярный сумматор умножитель Выбор ПЛИС семейства Cyclone III
По расчетам на разрабатываемый модулярный сумматор требуется не более 80000 логических элементов (ЛЭ), а на умножитель 75000. После изучения семейства Cyclone III было принято решение использовать ПЛИС Cyclone III EP3C80. Ниже представлены основные характеристики данной ПЛИС :
· количество ЛЭ - 81262;
· количество портов ввода/вывода - 296;
· количество умножителей 18х18 - 488;
· число блоков памяти - 305.
Степень использования контактов данной ПЛИС составляет 90% для сумматора и 95% для умножителя. Степень использования ЛЭ данной ПЛИС составляет 98% для сумматора и 92% для умножителя.
Так же, возможно поместить оба устройства на одну ПЛИС, но тем самым снизив отказоустойчивость. Данной ПЛИС может служить EP3C120 при условии сокращения числа логических элементов (например, выходных регистров).
· количество ЛЭ - 119088;
· количество портов ввода/вывода - 532;
· количество умножителей 18х18 - 576;
· число блоков памяти - 432.
Структурная схема устройства
Структурная схема разработанного устройства включает в себя устройство управления (УУ), Сумматор/умножитель. Функции сопряжения с USB и работой с узлом управления берут на себя устройства, входящие в состав ПЛИС фирмы Altera. Структурная схема данного устройства представлена на рисунке 9 (а).
Рисунок 9 (а) - Структурная схема разработанного устройства
Для увеличения производительности, ускорения передачи информации между ПК и устройством, предлагается использовать PCI-интерфейс. USB - порт оставить в составе устройства для его настройки и отладки. Схема данного устройства представлена на рисунке 9 (б).
Рисунок 8 (б) - Структурная схема разработанного устройства в перспективе
Заключение
В результате выполнения курсового проекта были разработаны модулярный сумматор и умножитель, удовлетворяющий техническому заданию. В ходе курсового проектирования были получены навыки работы в Altera Quartus II v10.1. Разработанный проект был успешно протестирован на контрольных примерах.
В случай продолжения разработки следует определить основные этапы усовершенствования:
· увеличение числа операций в СОК;
· использование более скоростного интерфейса взаимодействия вычислительного устройства с компьютером (например, PCI);
· введение переменного числа оснований с возможностью выбора их количества и значений программистом. Это позволит более эффективно использовать аппаратуру при решении конкретной задачи;
· работа с числами с ПЗ.
Приложение А (Обязательное)
Структурная схема устройства
Приложение Б
(Обязательное)
Функциональная схема модулярного сумматора
Приложение В (Обязательное)
Алгоритм функционирования модулярного сумматора
Приложение Г
(Обязательное)
Функциональная схема модулярного умножителя
Приложение Д(Обязательное)
Алгоритм функционирования модулярного умножителя
Приложение Е (Обязательное) Перейти на страницу: 1 2
Другие статьи по теме:
Устройство управления шаговым двигателем На сегодняшнем этапе развития информационных технологий, все шире внедряются в производство с системой автоматизированного управления. На ряду с такими важными элементами, как первичные ...
Интегрированные информационные технологии Использование принципа интеграции в компьютерных системах относится к различным аспектам организации технологий: интеграция информации в базах и банках данных; интеграция программ в еди ...
Цифровые измерительные приборы Одно из преимуществ цифровых схем по сравнению с аналоговыми заключается в том, что у первых сигналы могут быть переданы без искажений. Например, непрерывный звуковой сигнал, передающийс ...