FPGA-suunnittelun ylös- ja alaslaskurin käyttöönotto on digitaalilogiikan perustehtävä. Näitä laskureita käytetään tapahtumien, ajoituksen ja valvontasovellusten laskemiseen. Tämä opas tarjoaa vaihe vaiheelta lähestymistavan tällaisten laskureiden tehokkaaseen suunnitteluun ja toteuttamiseen.

Ylös-/ alas-laskurien ymmärtäminen

Ylös-/alaslaskuri on digitaalinen laite, joka laskee joko nousevassa tai laskevassa järjestyksessä ohjaussignaalien perusteella. Se koostuu tyypillisesti flip-flops, logiikkaporteista ja ohjaussyötteistä. Tärkeimmät komponentit ovat laskentarekisteri, ohjauslogiikka ja kellon syöte.

Vastakankaan suunnittelu

Ensimmäinen vaihe on määritellä laskurin leveys, joka määrittää maksimiarvon. Päätä ohjaussignaalit laskentaa ylös tai alas. Käytä flip-flops tallentaa nykyisen määrän, ja suunnitella yhdistelmälogiikka käsitellä nousu tai decrementing määrä perustuu ohjaustuloihin.

Puitesopimuksen täytäntöönpano

Käytä Hardware Kuvaus Kieli (HDL), kuten VHDL tai Verilog koodittaa laskuri. Määrittele tulosignaalit kello, nollata, ja ohjaus. Käytä prosessi lohkoja tai aina lohkoja päivittää määrä kunkin kellon sykli. Varmista asianmukainen käsittely ylivirtaus ja alivirtaus olosuhteissa.

Näytteiden luettelo avainvaiheista:

  • Ilmoita tulo- ja lähtösignaalit.
  • Luo flip-flop-rekistereitä kreiville.
  • Toteuta logiikkaa laskentaa varten.
  • Käsinojan nollaus ja ylivuoto.
  • Syntetisoi ja testaa FPGA-laitteiston suunnittelua.