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VHDL
Latches, F.F.s, Contadores, Circuitos Seqüênciais
Prof. Valfredo Pilla Jr (vpilla@up.edu.br valfredo@utfpr.edu.br )
Latch com Guarded BLOCK2
DFF com Guarded BLOCK3
DFF com Process4
Outro DFF5
Contador Decimal (2 dígitos)6
Máquinas de Estados Finitos7
Lógica
Seqüêncial
Lógica
Combina-
cional
Entradas Saídas
ck
reset
Estado_atual Estado_futuro
(nx_state)(pr_state)
Estilo #1
Seções Separadas
8
Seqüêncial
Combinacional
Exemplo – Contador BCD9
10
Exemplo – FSM Simples11 (Finite State Machine)
12
Estilo #2 – Saída Registrada13
Estilo #1 Estilo #2
14
15
Exemplo: FSM Simples
16
17
Exemplo: Detector de String
Seqüência “111”
18
Exemplo: Controle de Semáforos
(estilo #1)19
Três modos de operação:
Regular, Teste, Standby
Modo Regular
Quatro estados
Modo Teste
A passagem por cada estado é acelerada (no tempo)
Standby
No caso de falhas ativa-se luzes amarelas
Assume-se ck de referência de 60Hz
20
Máquina de Estados
Para o Modo Regular
21
22
23
Exemplo: Gerador de Sinais24
Deve operar em ambas as bordas de ck
Clk e sinal de saída outp
Sinais intermediários out1 e out2
(outp = out1 and out2)
25
Referências26
ASHENDEN, P.J., The Designer’s Guide to VHDL. San Diego: Academic Press, 2002.
ASHENDEN, P.J, The Student’s Guide to VHDL. San Francisco: Morgan Kaufmann Publishers, 1998.
D’AMORE, R., VHDL: Descrição e Síntese de Circuitos Digitais. São Paulo: LTC, 2005.
ERGOCEVAC, M., LANG, T., MORENO, J., Introdução aos Sistemas Digitais. Porto Alegre: Bookman, 2000.
HAMBLEN, J.O., HALL, T.S., FURMAN, M.D., Rapide Prototyping of Digital Systems – QuartusIIEdition. New York: Springer, 2006.
KILTS, S., Advanced FPGA Design: Architecture, Implementation, and Optimization. Hoboken: John Wiley & Sons, 2007.
PEDRONI, V. A., Circuit Design with VHDL. Cambridge: MIT Press, 2004.
ROTH, C. H., Digital Systems Design using VHDL. Boston: PWS, 1998.
TOCCI, R. J., WIDMER, N. S., MOSS, G. L., Sistemas Digitais: Princípios e Aplicações. São Paulo: Person Prentice-Hall, 2007.
YALAMANCHILI, S., VHDL: A Starter’s Guide, 2nd edition. Upper Saddle River: Pearson Prentice-Hall, 2005.
UYEMURA, J. P., Sistemas Digitais – Uma Abordagem Integrada. São Paulo: Thomson Pioneira, 2002.
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