Estudiante

LABORATORIO

1

Implementaci´n de una compuerta AND en la o tarjeta SIE.
En medio de todas las dificultades est´ a la oportunidad.

Einstein

1.1

´ INTRODUCCION

La plataforma SIE proporciona un canal de comunicaci´n y alimentaci´n a trav´s del puerto USB-device, y o o e es configurado para ser utilizado como una interfaz de red (usb0), permitiendo la transferencia de archivos yejecuci´n de una consola remota utilizando el protocolo ssh [1]. Asi pues, es de gran importancia entender o el proceso de comunicaci´n que se tiene con la tarjeta SIE al momento de implementar una descripci´n en o o VHDL.

1.2

OBJETIVOS

• Establecer los pasos necesarios para la implementaci´n de un c´digo en VHDL en la tarjeta SIE. o o • Reconocer los ficheros necesarios para una implementaci´ny su respectiva funci´n. o o

1.3

´ MARCO TEORICO

La puerta AND es una de las mas utilizados a la hora de construir arreglos de funciones l´gicas, ´sta puede o e tener dos o mas entradas y realiza la operaci´n que se conoce como multiplicaci´n l´gica. El t´rmino puerta o o o e se utiliza para describir un circuito que realiza una operaci´n l´gica b´sica; la puerta AND puede llegar a o o aUniversidad Industrial de Santander 1

´ 1. Implementacion de una compuerta AND en la tarjeta SIE. tener dos o m´s entradas pero una unica salida, como lo indican los s´ a ´ ımbolos l´gicos est´ndar mostrados o a a continuaci´n en la figura 1.1. o

Figura 1.1: S´ ımbolos l´gicos estandar de una compuerta AND. o

En la primera representaci´n de la figura 1.1 es posible notar la manera deimplementar una multiplio caci´n l´gica por medio de switches, as´ pues, las variables representadas por las letras A y B solo pueden o o ı tomar dos posibles valores: 1 ´ 0. Si el switch se encuentra abierto, representa un valor l´gico de 0 ´ o o o bajo, por el contrario si el switch se encuentra cerrado representa un valor l´gico de 1 ´ alto. Seguido o o a esto se encuentran las representaciones m´scomunes encontradas en libros y diversos circuitos. Las a representaciones anteriormente mostradas, presentan una compuerta AND con dos entradas, pero puede llegar a tener cualquier n´mero de entradas superior a este. u

1.3.1

´ ´ OPERACION LOGICA DE UNA COMPUERTA AND

La puerta AND genera una salida de nivel alto s´lo cuando todas las entradas est´n a nivel alto. Cuando o a cualquiera delas entradas esta a nivel bajo, la salida se pone a nivel bajo. Por lo tanto el prop´sito b´sico o a de una puerta AND es determinar cu´ndo ciertas condiciones de entrada son simult´neamente verdaderas, a a como lo indican todas sus entradas estando a nivel alto, y producir una salida a nivel alto, para indicar que esas condiciones son verdaderas. Las entradas de la puerta AND de dos entradas sedesignan mediante A y B, y la salida con AB, representando as´ la multiplicaci´n l´gica entre las correspondientes entradas. ı o o Por lo tanto es posible establecer que el funcionamiento de la puerta es el siguiente: En una puerta AND de dos entradas, la salida AB es un nivel alto si A y B est´n a nivel alto; y AB es un nivel bajo si A es un a nivel bajo, B es un nivel bajo, o A y B est´n ambos anivel bajo. a As´ pues se puede resumir y analizar el comportamiento de la puerta AND en la tabla 1.1 en la que ı se muestran todas las Combinaciones posibles de la entrada con las correspondientes salidas, y donde se puede notar el comportamiento descrito asi: cuando A=0 y B=0 entonces la salida AB = 0, cuando A=0 y B=1 entonces la salida AB = 0, cuando A=1 y B=0 entonces la salida AB = 0 ycuando A=1 y B=1 entonces la salida AB = 1. 2 Universidad Industrial de Santander

PROCEDIMIENTO GENERAL ENTRADA A 0 0 1 1 ENTRADA B 0 1 0 1 SALIDA AB 0 0 0 1

Tabla 1.1: Tabla de verdad una compuerta AND

1.4

PROCEDIMIENTO GENERAL

Implementar el comportamiento de una compuerta AND en el FPGA de la tarjeta SIE siguiendo los pasos que se muestran a continuaci´n: o  Crear un directorio...