Lección 19.V128. Descripción: memoria estática sincrónica con bus de datos bidireccional, SRAM. DE1.

Te muestro la descripción de una memoria estática, sincrónica, con bus de datos bidireccional, SRAM. Luego la instancio en otra descripción, diseñada para usar la plaqueta. Uso un “package” propio en la misma carpeta de trabajo. Allí está la SRAM como componente. Te explico todos los circuitos esquemáticos generados por el RTL Viewer de la herramienta Tool del Netlist Viewers del Quartus II. Finalmente te mostro el funcionamiento en la FPGA Cyclone II de la plaqueta DE1 de Altera.

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Lección 19.V127. Descripción de una memoria estática, sincrónica, SRAM. Ejecución en la plaqueta DE1.

Descripción de una memoria RAM estática, SRAM, sincrónica, con entrada de datos separada de la salida de datos. Es recomendable que en las FPGA todos los diseños sean sincrónicos, por ese motivo decidí describir una SRAM sincrónica. Intel reconoce el diseño como perteneciente a una memoria y el Quartus incluye un bloque RAM sincrónico propio, dentro de mi diseño. Te muestro el RTL Viewer de Tools, Netlist Viewers del Quartus y lo analizo. Allí se observa el bloque incluido por el Quartus. Luego programo la plaqueta DE1 de Intel-Altera y muestro el correcto funcionamiento.

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Lección 18.V126.Diseño estructural, sumador serie, divisor de frecuencia, antirrebote, conversores de binario a BCD y de BCD a 7segmentos.

En este video completo el diseño estructural de un sumador serie, instanciando los módulos: divisor de frecuencia, antirrebote, sumador serie, conversor de binario natural a dos dígitos BCD empaquetados (en 8 bits) y conversor de BCD a 7 segmentos. Te muestro el correcto funcionamiento en la plaqueta DE1 de Altera. Las entradas las realizo a través de interruptores y las salidas a través de LEDs y de un display de 4 dígitos de 7 segmentos. Muestro también el circuito esquemático generado por Tools, Netlist Viewera, RTL Viewer del Quartus II, comprobando el correcto instanciado de los módulos.

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Lección 18.V125. Diseño estructural: divisor de frecuencia, anti rebote, sumador serie. Ejecución.

En este video te explico el siguiente bloque del diseño estructural, el que contiene los módulos del divisor de frecuencia, del anti rebote y del sumador y usa LEDs para ver las salidas. Además uso el RTL Viewer de la herramienta Tools, Netlist Viewera del Quartus II, para verificar el circuito sintetizado y la máquina de estados del módulo del sumador serie. Luego programo la plaqueta DE1 de Altera y verifico el correcto funcionamiento del hardware sintetizado.

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Lección 18.V124. Descripción como máquina de estado, testbench y simulación de un sumador serie.

En este video realizo una nueva descripción de un sumador serie, esta vez como máquina de estado. Uso la sentencia “case”. Porqué necesité usar reset asincrónico. Te explico las dificultades que tuve para solucionar un comportamiento muy particular que descubrí al sintetizar el circuito en la plaqueta DE1 y que también obtuve en el testbench. Te explico la solución. Luego explico el testbench y la simulación con GTKwave.

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Lección 18.V122. 1era.Parte: diseño estructural sincrónico, sumador serie. Ejecución en la plaqueta.

Primera parte del diseño estructural secuencial sincrónico de un sumador serie para ejecutar en una plaqueta. Instanciado de componentes. Comienzo explicando los dos 1eros. módulos a instanciar. Definición de señales para unir módulos. Uso de un package propio. Problemas con las distintas frecuencias de operación, a partir de un único oscilador. Necesidad del reset asincrónico en uno de los módulos. Máquinas de estado. Te muestro el circuito esquemático que genera Tool, Netlist Viewers del Quartus II, analizando la máquina de estados del antirrebote. Para finalmente programar la plaqueta DE1 de Altera y ver la ejecución.

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Lección 18.V121. Divisor de frecuencia que genera dos frecuencias, 200Hz y 1Hz. Ejecución en la plaqueta DE1 de Altera.

En este video te muestro cómo generar dos frecuencias distintas usando una sentencia “case”. Una frecuencia de 200 Hz, periodo de 5ms y otra de 1 Hz, periodo de 1 s, para usos generales. Te muestro el circuito esquemático generado por Nestlist Viewer de la herramienta Tool del Quartus II. Analizo la cantidad de multiplexores y de flip-flop tipo D necesarios para sintetizar el circuito cuando se usa el atributo “range” al definir una señal como “integer” y la comparo con la cantidad necesaria cuando no se usa ese atributo. Luego programo la plaqueta DE1 de Altera-Intel para verificar el correcto funcionamiento.

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Lección 15.V110. Descripción, testbench y simulación: sumador serie de los N primeros números naturales.

Te muestro una aplicación del sumador serie para sumar los N primeros números naturales. Hice pequeñas modificaciones al sumador serie que habíamos analizado para que fuera más flexible. Te muestro las diferencias con el código anterior. Luego te explico el testbench. Uso un ciclo for…loop para generar los operandos que sucesivamente le introduzco a la señal b_i. Para finalizar mostrándote la simulación en el GTKWave.

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Lección 15. V109. En la plaqueta muestro qué pasa cuando se elimina el estado “espera_liberación”. Testbench antirrebote y simulación.

Te muestro en la plaqueta qué sucede cuando no se tiene en cuenta el estado que llamé “espera_liberación”. Y luego el testbench y la simulación. Para hacer más clara la simulación con el GTKWave, cambié en la descripción los valores máximos de las cuentas de manera de obtener una demora del orden de los ns, compatible con el periodo de la señal de clock. También agregué un contador3 que cuenta los pulsos de la señal de clock. Te explico el testbench y lanzo la simulación utilizando el GTKWave. Analizo el resultado de la simulación.

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Lección 15.V108. Descripción de una máquina de estado antirrebote (debouce). Ejecución en la plaqueta DE1.

Explico una máquina de estados que resuelve el problema del rebote de los interruptores y luego el código para implementarla. Genero, state machine, con la herramienta tools, netlist viewers del Quartus II, comprobando el diseño de la máquina de estados. Uso pin planner para la asignación de terminales. Bajo la descripción, en formato .sof, a la RAM de la FPGA Cyclone II de la plaqueta DE1 de Altera. Acciono el interruptor y el reset para comprobar el correcto funcionamiento. Con cada acción vemos que los 4 leds muestran el incremento de una cuenta en binario. Te muestro todo el proceso de programación de la plaqueta.

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