Lección 15. V120. Testbench del sumador serie usado para generar la tabla del 7. Graba un archivo.

En este video describo un testbench para una nueva aplicación del sumador serie: generar una tabla de multiplicación. Defino un package propio y en él declaro procedimientos para usar un archivo para los resultados. En ese archivo de salida escribo la tabla de multiplicación del 7.

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Puedes ver y descargar mis códigos fuente de: https://github.com/susanacanel/proyectos-vhdl.

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 14.V100. Testbench del contador en secuencia arbitraria. Simulación. Generación de reset.

En este video explico el testbench del contador en secuencia arbitraria. Realizo la simulación con el STKWave y con el ModelSim. Genero un segundo pulso de reset y muestro un posible error y cómo se detecta.

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Lección 13. V88. Descripción, testbench y simulación,contador Johnson o Moebius, módulo impar, autoarranque.

Te muestro la descripción y el testbench de un contador Johnson o Moebius, de módulo impar, con arranque automático. Uso vs code, compilo desde la línea de comando usando git bash. Y finalmente simulo desde la línea de comando usando gtkwave.

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Lección 12.V73. Testbench y simulación: registro PIPO, sincrónico con habilitación y salida tri-state.

En este video te muestro el testbench para un registro sincrónico PIPO (parallel input parallel output), de 4 bits, con reset sincrónico, habilitación del registro (ce, chip-enable) y habilitación del buffer de salida tri-state (oe, output enable). Luego vemos la simulación. El código del testbench lo puedes ver completo más abajo, ya que no lo expliqué totalmente en el video para no hacerlo demasiado largo. Te muestro cómo sincronizar la señal output enable que en el diseño aparece como asincrónica. Analizo todas las combinaciones de las señales de control de entrada.

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Ventana de forma de ondas correspondiente al testbench del registro explicado.

Lección 11.V69.1. Testbench y simulación del contador sincrónico, módulo M (decimal).

En este video te explico el testbench de un contador de módulo genérico, probado para módulo 10 (contador decimal). Genero un pulso de reset al principio para dar el valor inicial a las señales y otro pulso para resetear el contador cuando estaba funcionando normalmente. Pruebo la señal de habilitación activa e inactiva. Simulo para comprobar el correcto funcionamiento. Te explico el “warning” por “metavalue” que genera el ModelSim y porqué no es importante.

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Generación de los pulsos de reset:

Warning que aparece en la ventana Transcript del ModelSim cuando se ejecuta la simulación:

Lección 11.V67. Testbench del contador binario, sincrónico, bidireccional.

En este video explico el testbench del contador sincrónico, genérico, bidireccional. Y luego lo uso para simular. Genera la señal periódica del reloj, genera un pulso de reset. El reset le da un estado inicial a la cuenta. Modeliza el tiempo de establecimiento y tiempos de propagación. Genera secuencias ascendentes de conteo, luego descendentes. Habilita e inhabilita al contador.

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Lección 11.V65. Testbench. Simulación. Metavalue. Contador con habilitación y reset sincrónicos, estado y cuenta terminal.

En este video te explico el testbench para el contador genérico, sincrónico, binario, con señales de habilitación y reset sincrónicos y con salidas: estado y cuenta terminal, descripto en el video anterior. El simulador produce el warning: METAVALUE DETECTED. Analizo este warning y explico cómo evitarlo.

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El ModelSim da el siguiente warning cuando simula:

No obstante la decisión que tomó (FALSE) es correcta y vemos en la ventana de forma de ondas las salidas esperadas.

El warning es producido por la sentencia del renglón 39 de la descripción VHDL del contador, debido a que la señal auxQ no tiene un valor definido antes de que llegue el primer flanco creciente de la señal de reloj. El valor false que dio el simulador a la comparación: auxQ = M – 1, es correcto, por lo tanto tc_o tendrá un ‘0’ como valor inicial. Esto no es lo que sucede con el hardware, en el que ese valor no se puede conocer.

Hay una forma de evitar ese warning pero no es recomendable porque algunas FPGA sintetizarán hardware y otras no. Simplemente muestro cuál es pero no la voy a usar. Es mejor tener la información de este warning y estudiar a qué se debe y si para nuestro circuito es o no importante.

En el renglón 24, vemos la modificación, ahora la señal auxQ tiene un valor inicial. Para el simulador esta solución es óptima. No para todas las FPGA.

Cuando compilamos nuevamente con esta modificación y simulamos constatamos que el warning no aparece más en la ventana Transcript del ModelSim.

Vemos que en la ventana de forma de ondas ahora la salida q_o ya no tiene el símbolo ‘U’ de undefined, o sea, no inicializado. El resto está igual que en la anterior simulación.

Lección 11.V63. Testbench y simulación del contador sincrónico, con reset sincrónico.

En este video te explico el testbench del contador sincrónico, genérico, binario, con módulo potencia de dos y con reset sincrónico. El reset sincrónico la da un estado inicial. Te muestro cómo se genera la señal de reset y qué ancho aproximado debería tener. Realizo la simulación y la explico.

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