Бағдарламалы құрылымды құрылғылар құру жолдарын зерттеу

 

33 



 

бастапқы жағдайында түйістері тұйықталған және ажыратылған сегіз 

ауыстырғыш; 



 

қалыпты тұйықталған және ажыратылған түйісті екі түйме; 



 

лог. “1” деңгейінде қосылатын сегіз индикатор; 



 

сегменттері  лог.  “0”  деңгейімен  жандандырылатын  екі  7-сегментті 

индикатор; 



 

компьютердің  параллель  портынан  бағдарлама  енгізуге  арналған 

кәбіл. 

Төменде 

10К20 

микросұлбасының 

EB-136 

қондырғысында 

орналастырылған  ауыстырғыштар  мен  түймелерге  (2.1-кестені  қара), 

жарықдиодты 

индикаторларға 

(2.2-кестені 

қара) 

және 

7-сегментті 

индикатордың  сегменттеріне  (2.3-кесте)  сәйкесті  белгіленімдері  мен 

шықпаларының номерлері келтірілген.

 

 

2.1 Сурет  

 

34 

  EB-136 қондырғысы PU/PUZ-2000 (қондырғы) базалық құрылғысынан, 

EB-136  платасынан  және  10K20  құрылғысына  бағдарлама  енгізуші  JTAG 

кәбілінен тұрады. 

К е с т е 2.1 

Белгіленім 

Шықпа нөмірі  

Позиция немесе жағдай сәйкестілігі  

Лог.“1” 

Лог.“0” 

S1 

45 

жоғарғы 

төменгі 

S2 

46 

S3 

48 

S4 

49 

S5 

50 

S6 

51 

S7 

53 

S8 

54 

S9 

30 

басылған 

басылмаған 

S9 

31 

басылмаған 

басылған 

S10 

55 

басылған 

басылмаған 

S10 

56 

басылмаған 

басылған 

К е с т е 2.2 

Белгіленім 

Шықпа нөмірі 

Индикатор жарықтануы 

Лог.“1” 

Лог.“0” 

LED1 

33 

бар 

жоқ 

LED2 

34 

LED3 

35 

LED4 

36 

LED5 

38 

LED6 

39 

LED7 

40 

LED8 

41 

К е с т е 2.3 

Белгіленім 

Шықпа нөмірі 

Индикатор жарықтануы  

Лог.“1” 

Лог.“0” 

Кіші цифра 

Сегмент a 

6 

бар 

жоқ 

Сегмент b 

7 

Сегмент c 

8 

Сегмент d 

9 

Сегмент e 

11 

Сегмент f 

12 

Сегмент g 

13 

Үлкен цифра 

Сегмент a 

17 

бар 

жоқ 

Сегмент b 

18 

Сегмент c 

19 

Сегмент d 

20 

Сегмент e 

21 

Сегмент f 

23 

Сегмент g 

24 

 

35 

2.1.2 MAX+Plus II бағдарламасының редакторлары 

MAX+Plus  II  бағдарламасы,  нақтылы  жұмыстарды  орындауға  арналған 

бірнеше редактордан тұрады.  

Логикалық  жобаны  MAX+Plus  бағдарламасының  құрамындағы  сызба 

редакторын  (Graphic  Editor)  пайдалану  арқылы  енгізу  ыңғайлы  келеді.  Оның 

пайдаланылым  интерфейсі  өзге  пакеттерде  электрондық  тізбектерді  суреттеу 

бағыттарына ұқсас келеді. 

Сызба  интерфейсті  оқып  үйренудің  ең  жеңіл  жолы  –  әртүрлі 

командаларды іс жүзінде орындау жөніндегі нұсқамалар мен түсіндірмелерге 

сүйене  отырып  үйрену.  Келесі  жаттығулардың  көпшілігінде  жобаларды 

енгізуге  және  оларды  GDF  файл  түрінде  сақтауға  арналған  командалар 

пайдаланылады.

 

 

2.2 сурет 

Жүйені орнату кезінде MAX+PLUS II

 

\maxplus2 және \max2work деп 

аталатын екі католог құрылады. \maxplus2 катологінде жүйелік БҚ-ны жане 

деректер файлдары бар. \max2work катологінде оқыту программалық файлдар 

мен жұмыстар сақталады. 

max2lib\prim  -  Altera  фирмасының  ұсынған  приметивтерінен  (қарапайым 

логикалық  элементтер)  тұрады.  Ұсынылған  элементтермен  танысу  жаттығуы 

А қосымшасында 1 жаттығуда көрсетілген. 

max2lib\mega_lpm  –  (LPM)  параметрленген  мегафункциялар  кітапханасынан 

және  олардың  сәйкес  AHDL  тіліндегі  Include-файлдарынан  тұрады. 

Мегафункциялардың  мүмкіндіктерін  қарастыру  А  қосымшасында  2 

жаттығуда көрсетілген. 

 

36 

max2lib\mf- 

тұтынушылық 

(74-series)

 

макрофунциялардан 

тұрады. 

Макрофункциялармен  жұмыс  істеу  жаттығуы  А  қосымшасыда  3  жаттығуда 

көрсетілген. 

MAX+Plus II бағдарламасының Waveform редакторы (сигнал редакторы) 

жобаның  моделдеуге  және  іскерлік  мүмкіндігін  тексеруге  арналған  кіріс 

векторлары  сияқты  сигнал  файлдарын  құруға  және  олардың  түрін 

редакторлауға  пайдаланылады.  Waveform  редакторын,  құрушыға  моделдеу 

нәтижелерін  көруге  мүмкіндік  беретін,  логикалық  анализатор  ретінде 

пайдалануға  болады.  Waveform  жобасын  енгізу  арқылы  тізбелі  және 

қайталанымды құрылғылардың қажетті логикасын құруға болады. 

 

2.3 Сурет 

MAX+Plus  II  бағдарламасының  Floorplan  редакторы  құрылғы 

шықпалары  мен  логикалық  ұяшықтарға  логика  қойылуын  жеңілдетеді.  Жоба 

құрушы  жобаны  компиляциялау  алдында  шықпалар  мен  логикалық 

ұяшықтарға  нақтылы  қойылымдар  бекіте  алады;  оларды  компиляция 

жүргізілгеннен кейін де қарастыруға және өзгертуге болады. 

Компилятор келесі түрдегі кез келген файлды қабылдай алады: 



 

GDF   Graphic design file (schematic diagram); 



 

TDF   Text design file (AHDL source); 



 

V         Verilog text source file; 



 

VHD  VHDL text source file. 

 

37 

 

 

2.4 Сурет 

Компилятор компиляция барысында келесі әрекеттер орындайды: 



 

жоба файлдарындағы қателіктерді табады; 



 

қол астындағы логикалық ұяшықтар мен жады блоктарын пайдалана 

отырып,  логикалық  синтез  және  минимизация  жүргізеді  және  конфигурация 

қойылымының файлын (Assignment Configuration File, ACF) құрады; 



 

құрылғының дайындалған жобасын реттеп, FIT файлын құрады; 



 

моделдеу файлын (Simulation files, SNF) құрады; 



 

пайдаланылымы туралы хабар (Utilization Report, RPT) береді; 



 

құрылғыны бағдарлау файлдарын (JED және т.б.) құрады

. 

 

2.5 Сурет 

Компиляцияның әртүрлі кезеңдері  компьютер мониторының экранында 

көрнекі  түрде  көрсетіледі.  Компиляция  кезінде  туған  қиындықтар  мен 

табылған қателіктер бірден көрсетіліп, сәйкесті хабар немесе ескерту беріледі.  

 

38 

Компиляцияның  жалпы  нәтижелері  (құрылғы  жөніндегі  мәлімет, 

құрылғы  қойылымдары,  арабайланыс  деректері,  құрылғы  теңдеулері  және 

қорытынды қателіктер) RPT файлына жазылады.  

2.2 Бағдарламалы құрылымдар негізіндегі матрицалы көбейткіш  

Матрицалы  көбейткіштердің  жеңілдетілген  құрылымы    көптеген 

гаджеттерді  құрастыруда  қолдананылады.  Өз  құрылымының  жиілігі 

арқасында  біртекті  матрицалық  көбейткіштер  микроэлектронды  орындауды 

жүзеге асыруда көп кездеседі. 

2.2.1 Матрицалы көбейту  

  

Екілік  санақ  жүйесінде  көбейту  ондық  санақ  жүйесіндегі  түрде 

жүргізіледі.  Көбейтуді  бағанмен  орындау  мектеп  кезінен  белгілі. 

Көбейткіштің  әр  разрядын  көбейтіндінің  сәйкес  разрядына  көбейтілуі  тиіс. 

Мысал  ретінде  төртразрядты  екі  екілік  санның  көбейтіндісін  қарастырайық: 

1011

2

  (11

10

)  санын  1101

2

  (13

10

)  санына  көбейту  керек  болсын.  Көбейту 

нәтижесінде 10001111

2

 (143

10

) санын аламыз.  

 

2.6 Сурет 

Матрицалық  көбейткіштердің  құрылымы  олардың  математикалық 

белгіленулерімен  тығыз  байланысты.  Белгісіз  екі  Am  =  am_i...ao  және    Bn  = 

bn-i...t>o  көбейтілсін.  Көбейтіндісі  Pm+n  =  pm+n-i  Pm+n-2...Po  санымен 

белгіленеді.    Ajbj    мүшелері    i  =  0...  (m  —  1)  и  j  =  0...  (n  -  1)  уақытпен 

параллель  конъюнктор  болады.  Олардың    бағанмен  қосылуы  көбейткіштің 

басты операциясын құрайды. 

 

2.7 Сурет 

 

39 

Біртекті  матрицалық  көбейткіштер  құралытын    комбинациялы  бірразрядты 

сумматорлар  бір  және  екі  тактілі  болады.  Біртактілі  сумматорларда 

тасымалдау мен сумма сигналы бір-біріне байланыссыз болады. Ал екітактілі 

сумматорларда  сумма  сигналы  тасымал  сигналына  байланысты  өндіріледі. 

Осыдан  біртактілі  сумматорлар  жылдам,  ал  екітактілі  сумматорлар  үнемді 

себебі қосфазалы кіріс сигналары қажет емес. 

Бұл жұмыста а[3..0] және в [3..0] сигналдарды екі санды көбейтуге, ал 

р[7..0] 

сигналдарды 

оқуға 

пайдаланылады, 

оқылған 

деректер 

8 

жарықдиодымен  (LED)  көрсетіледі.  Ал  а[3..0]  және  в  [3..0]  сигналдары 

көбейтілу  нәтижесін  EB-136  платасындағы  7-сегментте  көрсетіледі.  4-

разрядты  екілік  сумматордың  төрт  шығысын  7446  макрофункциясына,  ал 

нәтиженің  жеті  шығысын  EB-136  платасындағы  7-сегментті  дисплейдің 

шықпаларына қосу керек. 

Кестеде 

10К20 

микросұлбасының 

EB-136 

қондырғысында 

орналастырылған 

ауыстырғыштар 

мен 

түймелерге, 

жарықдиодты 

индикаторларға  және  7-сегментті  индикатордың  сегменттеріне  сәйкесті 

белгіленімдері мен шықпаларының номерлері келтірілген.

 

 

2.8 Сурет 

 

40 

Кесте 2.4 

I/O hardware 

I/O signal name 

Pin number 

segment a 

OA 

6 

segment b 

OB 

7 

segment с 

ОС 

8 

segment d 

OD 

9 

segment e 

OE 

11 

segment f 

OF 

12 

segment g 

OG 

13 

segment a 

1A 

17 

segment b 

1B 

18 

segment с 

1С 

19 

segment d 

1D 

20 

segment e 

1E 

21 

segment f 

1F 

23 

segment g 

1G 

24 

S8 

B3 

54 

S7 

B2 

53 

S6 

B1 

51 

S5 

B0 

50 

S4 

A3 

49 

S3 

A2 

48 

S2 

A1 

46 

SI 

A0 

45 

L8 

B3 

41 

L7 

B2 

40 

L6 

B1 

39 

L5 

B0 

38 

L4 

A3 

36 

L3 

A2 

35 

L2 

A1 

34 

LI 

A0 

33 

 

Көбейтудің орындалынуы 2.9 суретінде көрсетілген. 2.9 а,б суреттерінде  

«1000»  мен  «1010»  және  «1000»  мен  «1000»  екілік  сандары  көбейтіліп 

нәтижесі 

он 

алтылық 

сан 

ретінде 

жетісегментте 

көрсетілген

.

 

41 

 

а  

 

 

 

 

       б 

2.9 Сурет 

Көбейту  орындалу  кезіндегі  сигналдардың  кірістен  шығысқа  жету 

уақыттарына  анализ  жасалды.  Сумматорлар  арқылы    матрицалық 

көбейткіштің  кіші  разрядтағы  сандарды  көбейту  уақыты  26  наносекунд,  ал 

үлкен разрядтарды  20 наносекунд құрайды. 

 

2.10 Сурет 

2.2.2 ТЖҚ(ПЗУ) негізіндегі көбейткіш сұлбасын құру 

ТЖҚ  негізіндегі  көбейткіштер  жадыға  n-разрядты  сандардың  көбейту 

кестесін  жазу  арқылы  орындалады.  Ол    ТЖҚдан  2p  кіріс  және  2p  шығысқа 

(2п=22  бит)  жады  керек.  Мұндай  көбейткіштер  тек  кішігірім    p  сандарға  

жүзеге  асады,  себебі  p  санының  өсуімен  қатар  оған  қажет  жады  көлеміде 

өседі.  Мысалы  8х8  разрядты  көбейткішке  1Мбит  жады  қажет  және 

көбейткіштерді  беретін,  және  16-разрядты  көбейтіндіні  шығаратын  32 

шығысы бар. Суретте  74284 және 74285 жиналым сұлбаларында орындалған 

4х4  разрядты  көбейткіш  көрсетілген  (2.11  суретті  қараңыз).  Әрбір  жиналым 

сұлбасында  24  баған  мен  24  қатар  түрінде  орындалған  адресті 

дешифраторынан  тұрады.  Дешифратордың  адресті  кірісіне  А  және  В 

көбеткіштердің разрядтары келеді. Ол А*В мәні жазылған ұяшықты таңдауды 

қамтамасыздандырады. 

Бұл жұмыста а[3..0] және в [3..0] сигналдарды екі санды көбейтуге, ал 

р[7..0] 

сигналдарды 

оқуға 

пайдаланылады, 

оқылған 

деректер 

8 

жарықдиодымен  (LED)  көрсетіледі.  Ал  а[3..0]  және  в  [3..0]  сигналдары 

 

42 

көбейтілу  нәтижесін  EB-136  платасындағы  7-сегментте  көрсетіледі.  4-

разрядты  екілік  сумматордың  төрт  шығысын  7446  макрофункциясына,  ал 

нәтиженің  жеті  шығысын  EB-136  платасындағы  7-сегментті  дисплейдің 

шықпаларына қосу керек. [Қосымша Б] 

 

 

 

 2.11 Сурет 

Кестеде 

10К20 

микросұлбасының 

EB-136 

қондырғысында 

орналастырылған 

ауыстырғыштар 

мен 

түймелерге, 

жарықдиодты 

индикаторларға  және  7-сегментті  индикатордың  сегменттеріне  сәйкесті 

белгіленімдері мен шықпаларының номерлері келтірілген. 

Көбейтудің орындалынуы 2.11 суретте көрсетілген. 2.46 а, б суретте 

«1010» мен «1010» және «1010» мен «1100» екілік сандары көбейтіліп 

натижесі он алтылық сан ретінде жетісегментте көрсетілген.  

 

а  

 

 

 

 

б 

2.11 Сурет 

 

 

43 

Кесте 2.5 

I/O hardware 

I/O signal name 

Pin number 

segment a 

OA 

6 

segment b 

OB 

7 

segment с 

ОС 

8 

segment d 

OD 

9 

segment e 

OE 

11 

segment f 

OF 

12 

segment g 

OG 

13 

segment a 

1A 

17 

segment b 

1B 

18 

segment с 

1С 

19 

segment d 

1D 

20 

segment e 

1E 

21 

segment f 

1F 

23 

segment g 

1G 

24 

S8 

B3 

54 

S7 

B2 

53 

S6 

B1 

51 

S5 

B0 

50 

S4 

A3 

49 

S3 

A2 

48 

S2 

A1 

46 

SI 

A0 

45 

L8 

B3 

41 

L7 

B2 

40 

L6 

B1 

39 

L5 

B0 

38 

L4 

A3 

36 

L3 

A2 

35 

L2 

A1 

34 

LI 

A0 

33 

Көбейту  орындалу  кезіндегі  сигналдардың  кірістен  шығысқа  жету 

уақыттарына анализ жасалды. ТЖҚ негізіндегі матрицалық көбейткіштің кіші 

разрядтағы сандарды көбейту уақыты 25 наносекунд, ал үлкен разрядтарды 18 

наносекунд құрайды. 

 

2.12 Сурет

 

 

44 

3 Бизнес жоспар 

Дипломдық  жобаның  мақсаты  цифрлық  жүйелерді  бағдарламалы 

логикалық  жиналым  сұлбалар  негізінде  құру  мүмкіндіктерін  зерттеу  болып 

табылады. 

Қазіргі  кезде  цифрлық  жүйелер  қарқынды  дамуда  және  олардың  көп 

функциалы  жұмыс  істеуі,  көп  кіріс  шығысты    порттары  болуы,  көлемі 

жағынан шағын болуы, электр қуатын үнемділігі заман талабы болып барады. 

БЛЖС осы аталған талаптарға жауап бере алды және оның бірнеше себебі бар. 

Олар: 

– көлемі жағынан шағын; 

– кіріс шығыс портар саны көп;  

–  электр  қуатына  үнемді  себебі  жалғыз  кристал  бірнеше  қосымша 

құрылғылардың жұмысын біріктірген; 

– жұмыс қарқындылығы жоғары; 

Қазақстан  рыногында  жаңа  тауар  түрі  болып  табылады.  Көп  жағдайда 

ТМД  елдерінен  атап  айтсақ  Ресей  мен  Украинадан  Қазақстанға 

тасымалданады.  Ал  негізі  АҚШ,  Япония,  Израиль  рыноктарында  есептеу 

машиналары, әскери технология мен космостық жүйелерде, робототехникада, 

автоматтандыруда,  медицина  саласында  салмақты  роль  алған.  БЛЖС-ты 

зерттеу  және  қолданысқа  енгізу  жолдарын  қарастыру  келешекте  аталаған 

саларда  үлкен  қадам  жасауға  септігін  тигізеді.  Сондықтан  келешекте 

иновациялық жобалардың өркендеуімен Қазақстан рыногындағы рөлі артады. 

Маркетинг-микс қызметтері 

Бiздiң наpық  үш  катeгopияға бөлiнeдi: 



 

өнiм  –  бұл  микpocұлбаны  баcқаpуға  аpналған  бағдаpламалық 

қамтама; 



 

құн  –  бұл  бағдаpламалық  қамтаманы  пайдаланатын  тұтынушыға 

қoйылған ақша coмаcы; 



 

диcтpибуция  –  бағдаpламалық  қамтама  жeткiзiлeтiн  микpoкoнтpoл-

лep шығаpатын мeкeмe. 

Маркетинг-микс  –  бұл  белгілі  бір  тауарға  анықталған  баға  бойынша 

белгілі  бір  орында    қозғалыс  арқылы  сұранысты  қалыптастыратын 

жиындардың (стратегия) жүйесі. 

Ереже бойынша, стандартты маркетинг-микс жиындарды төрт құраушы 

тактикалық іс бойынша сипаттайды: Маркетинг жиынтығы (marketing-mix)  – 

бұл  фирма  біртұтас  нарықтың  оң  жауабын  алу  үшін  қолданатын  басқаруға 

мүмкіндік  беретін  маркетингтік  факторлардың  жиыны.  Маркетинг-микстің 

міндеті  –  біртұтас  нарықта  потенциалды  тұтынушылардың  қажеттерін 

өтеумен  ғана  шектелмейтін,  сонымен  қоса  ұйымның  әсерін  жоғарлатуға 

тырысатын жиынтықтарды (mix) құрастыру. 

 

45 

Продукт  (Product)  —  бұл  фирманың  тұтас  нарыққа  ұсынатын 

«бұйымдар мен тауарлар» жиынтығы. 

Баға  (Price)  —  тұтынушылардың  тауарды  алу  үшін  төлеуі  қажет  ақша 

суммасы. 

 Дистрибуция  (Place)  —  тауар  барлық  бірыңғай  тұтынушыларға 

қолжетімді болу үшін жүзеге асырылатын мүмкіндігі көп іс. 

Қозғалу,  даму  (Promotion)  —  фирманың  өзінің  тауарлары  туралы 

ақпарат таратуы мен тұтынушыларды осы тауарларды сатып алуға үгіттейтін 

мүмкіндігі зор іс-шаралар.  

Бағдаpламаның SWOT-анализi 3.1 кecтeдe, ал маpкeтинг-микc элeмeнтi 

3.2 кecтeдe көpceтiлгeн. 

3.1 К e c т e  – Бағдаpламаның SWOT-анализi   

Мықты жақтаpы 

Әлciз жақтаpы 

Баpлық тeхникалық құpалдаp (кoмпьютep, кip жуу 

машинаcы, тoңазытқыш, микpoтoлқынды пeштep, 

калкулятop жәнe т.б.) 

Жаpамдылық 

мepзiмiнiң шeктeулiгi. 

Мүмкiндiктepi 

Қаупi 

Заманауи 

талаптаpға 

cай 

баpлық 

cалада 

пайдаланылуы 

Дeнcаулыққа  зиянды 

тұcтаpының бoлуы. 

3.2 К e c т e  - Маpкeтинг-микc элeмeнтi 

Маpкeтинг

-микc 

элeмeнтi 

Қажeттi әpeкeттep мeн cаpаптамалаp 

Product 

БЛЖС 

негізіндегі 

цифрлық 

жүйелер 

Жocпаp 

бoйынша 

бipнeшe 

кoмпанeттep 

пайдаланылады: 

тeхникалық 

өнiм, 

бағдаpлама 

интepфeйci AHDL тiлiндe opындалмақ. 

Price 

Баcтапқы 

баға 

Тeхникалық құpалдың түpiнe қаpай бағдаpламалық 

қамтаманың бағаcы анықталады. 

Promotion 

Жаpнама 

Жаpнама  жoқ.  Cатылымдаp  тeк  тапcыpыc 

бoйынша. 

Place 

мeкeмe  1, 

мeкeмe 

2, 

мeкeмe 3 

цифрлық  жүйелер  шығаpылатын  мeкeмeлep, 

фиpмалаp, кoмпаниялаp. 

 

 

 

46 

 

 

жүктеу/скачать 3,28 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: