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.