代做ENGR228-Digital Electronics代写Web开发

ENGR228-Digital Electronics

Independent Design Project

This project will involve the development and simulation of a Parallel-to-Serial and Serial-to-Parallel converter in VHDL. Digital systems often take parallel bytes of data and transmit them over a single wire to save on wire area, reduce crosstalk effects, increase clock speed, or to maintain compatibility between devices. The exercise will introduce component instantiation and the use of multiple VHDL module files within a single project. When designing complicated systems in VHDL, it is good and common practice to disseminate the functioning blocks of the system over several VHDL modules, thus increasing the ease and functionality of the code.

The schematic of the whole system is shown in Fig. 1. Different VHDL modules, entities, components, ports and signals of this figure might be confusing at first so it is important to understand the hierarchy before beginning the exercise. In this lab we will be using a counter, a serialization converter and a de-serialization converter. The counter is used to control the rate and the timing at which we place or remove data to and from the serial  line and will be a component of the serialization entities. To achieve this aim you are supposed to complete the following sequence of tasks.

1.    Create a new Quartus Prime project and call the project Lab_1. First we will create a 4-bit counter that will act as a timer for the serialization and de-serialization modules. Add a new VHDL file to the project. Name this module counter. Refer to the previous lab for guidance if necessary. Create a test bench to check the functionality of your code.

2.    Once you are assured the counter is working properly create a new VHDL module called parallelToSerial in the same way that you created the counter. In this module we design this entity to take an 8-bit parallel input signal and convert it into a serial output format such that each bit will be transmitted on a 1-bit wide output wire over 8 clock cycles. In order to time the transfer, we will use the counter module that we created earlier. The parallelToSerial module should have an 8-bit input port, aclk input and a singlestd_logic serial output.

3.    In order to sort out the required timing for the parallel-to-serial conversion, the counter created in part 1 can be instantiated within this module. In this piece of code, we effectively create a state machine by defining different binary patterns and using a case statement to switch between the states. Given that the counter module has 16 possible states, and it counts up sequentially on its count port, we can switch between different cases on each binary count. For instance:

state 1, “0001”: we take the first parallel bit, input_port(0), and place it on the serial output port, output_port.

state 2, “0010”: we put the second bit, input_port(1), on the output and soon.

4. Once you have created the conversion code, generate a test bench that loads the parallel input port with the  byte “01010101” as stimulus and no initial delays, to ensure that the code is working correctly and observe the serial output over 8 cycles.


5. The last step is creation of the de-serialization module by adding a new VHDL Module called serialToParallel. This will be  nearly identical to the parallelToSerial module, except you will be assigning the current bit value on the serial input wire onto a different parallel output bit in each sequential case statement provided by the counter signal. To prevent the output port  from presenting incomplete data a separate signal should be defined to load the parallel output signal to the physical output  port after 8 bits have been assigned. Once you have  generated the VHDL module, copying the behavioral description of parallelToSerial may be a good start. Verify your design in simulation. Create a test bench and load the serial input line as follows:

Process begin

wait until clk_input = '1';

wait for clk_period;



data_input <= ‘0’;



wait for clk_period;;



data_input <= ‘0’;



wait for clk_period;



data_input <= ‘0’;



wait for clk_period;



data_input <= ‘0’;



wait for clk_period;



data_input <= ‘0’;



wait for clk_period;



data_input <= ‘ 1’;



end process;

6. Now you have a serialization, de-serialization and counter module in your project with individual test benches. The next step  is to create yet another VHDL module called combination, which will connect the two serialization modules you have created. This way you can create a test bench that will load the 8-bit parallel input of the module combination and be transferred to the input of the parallelToSerial module. The data packet will be serialized and then sent out on a signal that is connected to the serialToParallel module. This packet will be recreated as a parallel signal and sent out on the 8-bit output port of the combined module as shown in Fig. 1.

 

Figure 1. Combining Serial to Parallel and Parallel to Serial modules in one VHDL module named Combination.


The combination module needs a common clk port, and 8-bit input and 8-bit output parallel ports. Instantiate the parallelToSerial and serialToParallel modules. Then you simply need to create signals that connect the input of the combination module to the input of the parallelToSerial module, the output of that module to the input of the serialToParallel module and finally the output of that module to the output port of the combination.

7.   Once this is done, create the test bench for the combination module that simply gives the input port two consecutive 8-byte data “01010101” and “11000101” which should be observed each at the output port 8-clock cycles later.

 



热门主题

课程名

mktg2509 csci 2600 38170 lng302 csse3010 phas3226 77938 arch1162 engn4536/engn6536 acx5903 comp151101 phl245 cse12 comp9312 stat3016/6016 phas0038 comp2140 6qqmb312 xjco3011 rest0005 ematm0051 5qqmn219 lubs5062m eee8155 cege0100 eap033 artd1109 mat246 etc3430 ecmm462 mis102 inft6800 ddes9903 comp6521 comp9517 comp3331/9331 comp4337 comp6008 comp9414 bu.231.790.81 man00150m csb352h math1041 eengm4100 isys1002 08 6057cem mktg3504 mthm036 mtrx1701 mth3241 eeee3086 cmp-7038b cmp-7000a ints4010 econ2151 infs5710 fins5516 fin3309 fins5510 gsoe9340 math2007 math2036 soee5010 mark3088 infs3605 elec9714 comp2271 ma214 comp2211 infs3604 600426 sit254 acct3091 bbt405 msin0116 com107/com113 mark5826 sit120 comp9021 eco2101 eeen40700 cs253 ece3114 ecmm447 chns3000 math377 itd102 comp9444 comp(2041|9044) econ0060 econ7230 mgt001371 ecs-323 cs6250 mgdi60012 mdia2012 comm221001 comm5000 ma1008 engl642 econ241 com333 math367 mis201 nbs-7041x meek16104 econ2003 comm1190 mbas902 comp-1027 dpst1091 comp7315 eppd1033 m06 ee3025 msci231 bb113/bbs1063 fc709 comp3425 comp9417 econ42915 cb9101 math1102e chme0017 fc307 mkt60104 5522usst litr1-uc6201.200 ee1102 cosc2803 math39512 omp9727 int2067/int5051 bsb151 mgt253 fc021 babs2202 mis2002s phya21 18-213 cege0012 mdia1002 math38032 mech5125 07 cisc102 mgx3110 cs240 11175 fin3020s eco3420 ictten622 comp9727 cpt111 de114102d mgm320h5s bafi1019 math21112 efim20036 mn-3503 fins5568 110.807 bcpm000028 info6030 bma0092 bcpm0054 math20212 ce335 cs365 cenv6141 ftec5580 math2010 ec3450 comm1170 ecmt1010 csci-ua.0480-003 econ12-200 ib3960 ectb60h3f cs247—assignment tk3163 ics3u ib3j80 comp20008 comp9334 eppd1063 acct2343 cct109 isys1055/3412 math350-real math2014 eec180 stat141b econ2101 msinm014/msing014/msing014b fit2004 comp643 bu1002 cm2030
联系我们
EMail: 99515681@qq.com
QQ: 99515681
留学生作业帮-留学生的知心伴侣!
工作时间:08:00-21:00
python代写
微信客服:codinghelp
站长地图