Лабораторная работа 6: Регистры

Реализовать циклический сдвигающий регистр, блок задержки сигнала, генератор ПСП и свёрточный кодер. В качестве входов использовать кнопки и/или слайдеры, в качестве выходов – светодиоды. Одним из входов разработанного устройства должен быть сигнал тактирования, корректно описанный в XDC файле.

1. 16-разрядный замкнутый (циклический) сдвигающий регистр и тестбенч к нему. Выполнить моделирование устройства. Инициализация регистра должна выполняться по нажатию кнопки сброса, сброс синхронный. Регистр должен иметь два входа: один (кнопка) – для сброса регистра в начальное состояние “1011111010101111”, второй – вход сигнала тактирования (100 МГц). В качестве выходов использовать 16 светодиодов для отображения содержимого сдвигающего регистра. Сдвиг выполнять слева направо (от самого старшего разряда (MSB) к самому младшему (LSB)). Т.к. сдвиг будет выполняться с частотой 100 МГц, наш глаз не будет успевать фиксировать сдвиг на светодиодах: нам будет казаться, что все светодиоды тускло горят. Замедление скорости свига будет выполнено в следующей лабораторной работе. Тестбенч должен генерировать сигнал сброса и сигнал тактирования и включать в себя модуль регистра сдвига. На автопроверку подключать только регистр сдвига (тестбенч проверке не подлежит).
2. Блок задержки 8-разрядного сигнала на один такт и тестбенч к нему. Выполнить моделирование устройства. Без реализации на отладочной плате. Блок задержки должен иметь два входа (тактирования и информационный на 8 разрядов) и один 8-разрядный выход. Тестбенч должен генерировать сигнал тактирования и информационный сигнал. Информационный сигнал должен представлять из себя последовательность из трех различных чисел. Начальную инициализацию сигнала dout выполнять не нужно. Обратить внимание при моделировании, что в течение первого такта сигнал dout неопределен..
3. *Генератор ПСП скремблера системы WiMAX и тестбенч к нему. Выполнить моделирование устройства. Цифровое устройство должно иметь два входа: один – для сброса устройства в начальное состояние “101010001110110” (инициализация показана для MSB слева и LSB справа), второй – вход сигнала тактирования. Тестбенч должен генерировать сигналы сброса и тактирования. При реализации обратить внимание на следующий момент: по схеме генератора ПСП на рис. 6 лекции 7 на каждом такте рассчитывается исключающее ИЛИ между старшими двумя ячейками и отправляется одновременно на выход и в младший разряд регистра.
4. *Кодер сверточного кода (171,133) и тестбенч к нему. Выполнить моделирование устройства. Разрабатываемое устройство состоит из двух компонентов: генератор ПСП из предыдущего подзадания (источник полезных данных) и, собственно, кодер. Разрабатываемое устройство должно иметь входы сброса и тактирования и двухразрядный выход для кодированной последовательности. Кодер должен иметь входы сброса, тактирования и информационный, а также один выход (двухразрядный): кодированная последовательность. Начальное состояние регистра сдвига кодера – все нули. Результат сложения по модулю 2 ячеек 171 отправлять в младший разряд выхода, результат сложения ячеек 133 – в старший разряд выхода.