Thiết kế logic số (VLSI design)
TS. Hoàng Văn Phúc Bộ môn KT Xung, số, Vi xử lý 02/2017
https://sites.google.com/site/phucvlsi/teaching
Nội dung
Nội dung: Toán tử và biểu thức, phép dịch và khối
dịch không sử dụng toán tử Thời lượng: 3 tiết bài giảng
2
Toán tử
Toán tử logic not, and, or, nand, nor, xor
Các phép toán quan hệ =, /=, <, <=, >, >=
Các phép toán dịch sll, srl, sla, sra, rol, ror
Các phép toán cộng, hợp +, -, &
Toán tử dấu +, -
Các phép toán nhân *, /, mod, rem
3
Các phép toán khác **, abs
Toán tử dịch
Arithmetic
Horizontal
Right
Logical
Left
Cyclic
library ieee; USE ieee.Numeric_STD.all; USE ieee.Numeric_BIT.all;
Syntax:
4
Ví dụ Toán tử dịch
sho = "11000110"; # sho sll 2 = 00011000 # sho srl 2 = 00110001 # sho sla 2 = 00011000 # sho sra 2 = 11110001 # sho rol 2 = 00011011 # sho ror 2 = 10110001
Sự khác biệt giữa dịch logic và dịch số học?
5
Khối dịch không sử dụng toán tử
?
6
Khối dịch không sử dụng toán tử: VHDL statement
Q(31:0) = Q31 .231 +…+ Q5 .25 + Q4 .24 + Q3 .23 + Q2 .22 + Q1 .21 + Q0 .20
Q SLL 5
Q (31:0) <= Q(26:0) & “00000”;
7
Cấu trúc khối dịch không sử dụng toán tử
8
Thứ tự ưu tiên các toán tử trong VHDL
Mức độ ưu tiên
9
Tuy nhiên, để chắc chắn thì ta nên dùng các dấu ngoặc để thể hiện thứ tự thực hiện các toán tử.
Trắc nghiệm
Câu 1: Toán tử logic trả về giá trị dạng gì?
A. Dạng Logic
B. Dạng Numeric
C. Các cổng logic tương ứng
10
D. Dạng logic tương ứng hoặc dạng Boolean
Trắc nghiệm
Câu 2: Dịch logic một chuỗi bit sang phải 2 bit tương
ứng là:
B. Chia giá trị biểu diễn không dấu bởi chuỗi bit với 2^2
A. Chia giá trị biểu diễn bởi chuỗi bit với 2^2
C. Nhân giá trị biểu diễn bởi chuỗi bit với 2^2
11
D. Chia giá trị biểu diễn logic bởi chuỗi bit với 2^2
Trắc nghiệm
Câu 3: Khác nhau giữa kết quả dịch logic và dịch số học A. Dịch logic chỉ áp dụng cho số có dấu còn dịch số học áp
dụng cho số có dấu
B. Tính chất số học của phép dịch logic đúng cho biểu diễn số nguyên không dấu, phép dịch số học đúng cho số nguyên có dấu.
12
C. Khác nhau căn bản ở giá trị bit được điền vào vị trí trống khi dịch D. Giá trị thu được tương ứng là số không dấu và số có dấu.
Trắc nghiệm
Câu 4: Khối dịch không sử dụng toán tử được xây dựng
trên nguyên lý nào
A. Sử dụng toán tử hợp (&) có thể thực thi được mọi thao
B. Khối dịch đi một đại lượng 2i và khối chọn kênh
tác dịch với số bit dịch là một hằng số
C. Công thức tính giá trị số nguyên không dấu của một
chuỗi bit nhị phân.
D. Chia thao tác dịch thành nhiều bước với mỗi bước dịch
13
đi một hằng số cố định.
Câu hỏi
Vẽ giản đồ sóng thu được bởi khối các lệnh sau:
14
begin waiting: process begin A <= ‘0'; B <= ‘0'; wait for 100 ns; A <= '1'; B <= ‘1'; wait for 200 ns; A <= '0'; B <= '1'; wait for 300 ns; A <= '1'; B <= '0'; wait; end process waiting; end behavioral;
