ELECTRONICA DIGITAL AVANZADA
LENGUAJE DE PROGRAMACION CUPL
Dr. José De Jesús Moreno Vázquez
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COMBINACIONAL ‐Uso de ecuaciones o tabla de verdad SECUENCIAL ‐Uso de ecuaciones o máquina de estado
! INVERSORA & AND # OR $ XOR
Dr. José De Jesús Moreno Vázquez
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Implementación de lógica combinacional Problema: Las expresiones CUPL deben escribirse para la función. La suma de productos es la forma que usa CUPL. Existe un limite de 7 términos productos. Dada: Una suma de ecuaciones de productos Encontrar: Una forma complemento de la ecuación también en suma de productos
Ejemplo:
A = x'y + xy'z
En CUPL esto sería:
A = !x&y # x&!y&z;
Ejemplo:
B = x'y'z' + xy' + yz
En CUPL esto sería :
B = !x&!y&!z # x&!y # y&z;
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/******************************************************* **/ /* Ejemplo de programa que implementa las siguientes ecuaciones */ /* en lenguaje de programación CUPL */ /* */ /* A = x'y +xy'z */ /* B = x'y'z' + xy' +yz */ /* */ /******************************************************/ /** Entradas **/ Pin 2 = x; Pin 3 = y; Pin 4 = z; /** Salidas **/ Pin 19 = A; Pin 18 = B; /** Declaración y definición de variables intermedias **/ /** Ecuaciones lógicas**/ A = !x&y # x&!y&z; B = !x&!y&!z # x&!y # y&z; Dr. José De Jesús Moreno Vázquez
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/********************************************************/ /* Programa que implementa las siguientes ecuaciones*/ /* en lenguaje de programación CUPL usando tabla de verdad */ /* */ /* A = x'y +xy'z */ /* B = x'y'z' + xy' +yz */ /* */ /********************************************************/ / ** Entradas **/ Pin 2 = x; Pin 3 = y; Pin 4 = z; / ** Salidas **/ Pin 19 = A; Pin 18 = B; /** Declaración y definición de variables intermedias **/ FIELD INPUT = [x,y,z]; FIELD OUTPUT = [A,B]; /** Tabla de verdad**/ TABLE INPUT => OUTPUT { 0=>'b'01; 1=>'b'00; 2=>'b'10; 3=>'b'11; 4=>'b'01; 5=>'b'11; 6=>'b'00; 7=>'b'01; } Dr. José De Jesús Moreno Vázquez
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Implementación de circuito secuencial Dado: Diagrama de estado para un reconocedor de secuencia (0110) Usando mapas K, de acuerdo a la tabla y usando flip‐flop Tipo D: DB = s(B'A) + s(BA')
01
00
DA = s'B' + BA' 11
Q
10
ENT
Q+
SAL f
Dejando: pin 1 = clock, pin 2 = s, pin 19 = f, pin 17 = B, pin 16 =A, pin 11 = /habilitación Ecuaciones escritas de la forma Culp: B.d = s&!B&A # s&B&!A; A.d = !s&!B # B&!A; f = !s&B&A;
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/********************************************************/ /* Programa que implementa las siguientes ecuaciones*/ /* en lenguaje de programación CUPL usando ecuaciones */ /* */ /* DA = s’B’ + BA’ */ /* DB = sB’A + sBA’ */ /* f =s’BA /** Entradas **/ Pin 1 = clock; Pin 2 = s; /* entrada de dato combinacional */ Pin 11 = !habilitación; /** Salidas **/ Pin 19 = f; Pin 17 = B; Pin 16 = A; /** Declaración y definición de variables intermedias **/ /** Ecuaciones **/ B.d = s&!B&A # s&B&!A; A.d = !s&!B # B&!A; f = !s&B&A;
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/*******************************************************/ /* Programa que implementa las siguientes ecuaciones*/ /* en lenguaje de programación CUPL usando Máquinas de Estado*/ /* */ /** Entradas **/ Pin 1 = clock; Pin 2 = s; /* combinacional data input */ Pin 11 = !habilitación; /** Salidas **/ Pin [14..15] =[Q1..0]; Pin 19 = f; /* salida combinacional */ /** Declaración y definición de variables intermedias **/ field state = [Q1..0]; $define S0 'b'00 $define S1 'b'01 $define S2 'b'10 $define S3 'b'11 /** Maquina de estado **/ SEQUENCE state { present S0 if s next S0; default next S1; present S1 if s next S2; default next S1; present S2 if s next S3; default next S1; present S3 if s next S0 out f; default next S0; } Dr. José De Jesús Moreno Vázquez
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Name FSM ; PartNo 00 ; Date 28/09/2010 ; Revision 01 ; Designer Engineer ; Company ITM ; Assembly None ; Location ; Device g16v8 ;
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/* *************** INPUT PINS *********************/ PIN 1 = clk ; /* reloj */ PIN 2 = x ; /* entrada */ /* *************** OUTPUT PINS *******************/ PIN 16 = xs ; /* auxiliar */ PIN 17 = z ; /* salida */ /************** VARIABLES DE ESTADO***************/ PIN 18 = a; PIN 19 = b; $DEFINE q0 'b'00 $DEFINE q1 'b'01 $DEFINE q2 'b'11 $DEFINE q3 'b'10 xs.d = x; sequence a,b { present q0 if xs next q1; default next q0; present q1 if xs next q2; if !xs next q0; present q2 if xs next q3; out z; default next q0; present q3 if !xs next q0; default next q3; out z;
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}
Maquina de estado 0/0
0/0
00
01
0/0
11
0/0 10
Name ventilador; PartNo 00 ; Date 27/09/2010 ; Revision 01 ; Designer Engineer ; Company itm ; Assembly None ; Location ; Device g16V8 ;
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/* *************** INPUT PINS *********************/ PIN 1 = CLK ; /* */ PIN 2 = x; /* *************** OUTPUT PINS *********************/ PIN 12 = v1 ; /* VEL1 */ PIN 13 = v2 ; /* VEL2 */ PIN 14 = v3 ; /* VEL3 */ /* *************** OUTPUT PINS *********************/ PIN 15 = xs ;
0/0
/* *************** OUTPUT PINS *********************/ PIN 18 = a ; /* variable de ESTAD0 */ PIN 19 = b ; /* variable de ESTADO */ $DEFINE s0 'b'00 $DEFINE s1 'b'01 $DEFINE s2 'b'11 $DEFINE s3 'b'10 xs.d = x; sequence a,b {
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present s0 if xs next s1; default next s0; present s1 if xs next s2; default next s1; out v1; present s2 if xs next s3; default next s2; out v2; present s3 if xs next s0; default next s3; out v3; }
Name ejemplo_fsm; ELECTRONICA DIGITAL AVANZADA PartNo 00 ; Date 27/09/2010 ; Revision 01 ; Designer Engineer ; Company itm ; Assembly None ; Location ; Device g16V8 ; /* *************** INPUT PINS *********************/ PIN 1 = CLK ; /* */ PIN 2 = x; /* sensor 1 */ PIN 3 = y; /* sensor 2 */ /* *************** OUTPUT PINS *********************/ PIN 12 = md ; /* motor 1 */ PIN 13 = mi ; /* motor 2 */ /* *************** auxiliares *********************/ PIN 15 = sd ; PIN 16 = si ; /* *************** ESTADOS *********************/ PIN 18 = a ; /* */ PIN 19 = b ; /* */ $DEFINE q0 'b'00 $DEFINE q1 'b'01 $DEFINE q2 'b'11 sd.d = x; si.d = y; sequence a,b { present q0 if (sd & !si) next q1; if (sd & !si) out mi,md; if (!sd & si) next q2; default next q0; if !sd&!si out mi; if sd&si out md; present q1 if (!sd & si) next q2; if sd&!si next q0; if sd&!si out mi,md; default next q1; if !sd&!si out mi; if sd&si out md;
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present q2 if (!sd & si) next q0; if (sd & !si) next q1; if (sd & !si) out md,mi; default next q2; if !sd&!si out mi; if sd&si out md; }
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USANDO TABLA Name ejemplo_fsm_tabla; PartNo 00 ; Date 27/09/2010 ; Revision 01 ; Designer Engineer ; Company itm ; Assembly None ; Location ; Device g16V8 ; /* *************** ENTRADAS*********************/ PIN PIN
1 = x; /* sensor 1 */ 2 = y; /* sensor 2 */
/* *************** SALIDAS*********************/ PIN 18 = md ; /* MOTOR1 */ PIN 19 = mi ; /* MOTOR2 */ table x,y => md, mi { 'b'00 => 'b'11; 'b'01 => 'b'10; 'b'10 => 'b'01; 'b'11 => 'b'00; } Dr. José De Jesús Moreno Vázquez
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COMPILANDO EL ARCHIVO PLD
Use el WinCUPL o algún otro texto editor para crear el archivo Guarde el archivo con la extensión .PLD Compile usando WinCUPL, asegúrese de no tener errores Guarde el archivo . JED
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Usando WinCUPL
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Usando WinCUPL Entrar con : options/compiler ( se abre la ventana mostrada) Pestaña “General”: seleccionar opción JEDEC Pestaña “Output Files”: seleccionar PLA
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Usando WinCUPL Compilar archivo para generar la extensión jed. (necesario para programar el PLD)
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Usando WinCUPL Una vez compilado no debe haber errores
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Usando WinCUPL
Resultado del archivo compilado
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Name ejemplo_fsm_tabla; PartNo 00 ; Date 27/09/2010 ; Revision 01 ; Designer Engineer ; Company itm ; Assembly None ; Location ; Device g16V8 ; /* *************** INPUT PINS ******/ IN 1 = a; /* lsb */ PIN 2 = b; /* */ PIN 3 = c; /* */ PIN 4 = d; /* */ PIN 5 = e; /* */ PIN 6 = f; /* */ PIN 7 = g; /* */ PIN 8 = h; /* msb */ /* *************** ESTADOS *********/ PIN 15 = vb ; /* */ PIN 16 = vm ; /* */ PIN 17 = va ; /* */ table h,g,f,e,d,c,b,a => vb, vm, va {
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Uso del PLD Con un ADC
'b'00000000 => 'b'000; 'b'01001101 => 'b'100; 'b'01111111 => 'b'010; 'b'11111111 => 'b'001;
Name ADC_TABLA; PartNo 00 ; Date 27/09/2010 ; Revision 01 ; Designer JJMV ; Company ITM ; Assembly None ; Location ; Device g16V8 ; /* *************** INPUT PINS **********/ PIN [1..8] = [D0..D7]; /* lsb */ /* *************** ESTADOS *************/ PIN [15..17] = vb, vm, va ; /* */ field input =[D0..D7]; field output =[vb,vm,va]; table input => output { 'h'00 => 'b'000; 'h'4D => 'b'100; 'h'7F => 'b'010; 'h'FF => 'b'001;
} Dr. José De Jesús Moreno Vázquez
}
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Uso del PLD Con un ADC
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