‫به نام خدا‬
‫نیم سال دوم ‪3141-49‬‬
‫طراحی سیستمهای دیجیتال‬
‫مدرس ‪ :‬حسینی‬
‫تمرین سری اول‬
‫دستیار آموزشی ‪ :‬جهاندار‬
‫دانشگاه صنعتی شریف‬
‫آشنایی با توصیف در سطح گیت‬
‫مهلت تحویل ‪3141/31/4 :‬‬
‫دانشکده مهندسی کامپیوتر‬
‫سؤال ‪1‬‬
‫الف) ابتدا مدار یک انکودر ‪ 1‬بیتی با ورودی ‪ Output Enable‬را با استفاده از گیتهای منطقی استاندارد کشیده‪ ،‬سپس این‬
‫مدار را با استفاده از زبان ‪ Verilog‬در سطح گیت توصیف نمایید‪.‬‬
‫انکودر ‪ 1‬بیتی دارای چهار ورودی یک بیتی ‪ I1‬تا ‪ ، I4‬ورودی ‪ ،OE‬یک خروجی دو بیتی‪ OUT‬و یک خروجی یک بیتی‬
‫‪ OUT_VALID‬میباشد‪ .‬در صورت صفر بودن ورودی ‪ ،OE‬پورت خروجی ‪ OUT‬در حالت امپدانس باال (‪ )Z‬و در صورت‬
‫‪ 3‬بودن آن مقدار انکود شده بر روی پورت ‪ OUT‬قرار میگیرد‪.‬‬
‫همچنین در صورت ‪ 3‬نبودن هیچیک از ورودیهای ‪ I1‬تا ‪ ، I4‬مقدار خروجی ‪ OUT_VALID‬صفر خواهد شد‪ ،‬و در‬
‫صورت ‪ 3‬بودن حداقل یکی از ورودیهای فوق‪ ،‬مقدار ‪ OUT_VALID‬یک خواهد شد‪.‬‬
‫راهنمایی ‪ :‬برای هریک از خروجیها جدول کارنو رسم کرده و سپس عبارت منطقی متناظر را استخراج نمایید و آن را توسط‬
‫‪ Verilog‬در سطح گیت توصیف نمایید‪.‬‬
‫ب) یک ‪ Testbench‬به زبان ‪ Verilog‬نوشته و مدار فوق را در ‪ Modelsim‬شبیهسازی نمایید‪ .‬ترتیب اعمال ورودیها‬
‫بدینصورت باشد ( بین هر یک از حالتها ‪ 3‬میلیثانیه تأخیر وجود داشته باشد ) ‪:‬‬
‫‪I3=0 -> OE=0‬‬
‫‪‬‬
‫>‪I1=0, I3=1 -‬‬
‫>‪I1=0, I1=1 -‬‬
‫>‪I1=1 -> OE=1 -‬‬
‫>‪OE=0 -‬‬
‫فایلهایی که میبایست تحویل داده شوند ‪ :‬فایل توصیف انکودر به زبان ‪ ، Verilog‬فایل ‪Testbench‬‬
‫‪ ‬مواردی که میبایست در گزارش قید شود ‪ :‬شکل مدار منطقی انکودر خواستهشده ‪ ،‬جداول کارنو‪ ،‬عبارات‬
‫منطقی استخراجشده‬
‫سؤال ‪2‬‬
‫الف) شکل مداری یک تمام جمع کننده یک بیتی را کشیده‪ ،‬جداول کارنو و عبارات منطقی خروجی را محاسبه و توسط‬
‫‪ Verilog‬در سطح گیت توصیف نمایید‪.‬‬
‫ب) با استفاده از یک ‪ Testbench‬از صحت عملکرد مدار خود اطمینان حاصل نمایید‪.‬‬
‫ج) یک مدار جمع کننده ‪ 4‬بیتی با استفاده از مدار جمع کننده ‪ 3‬بیتی ساختهشده در بند الف به روش ‪ Ripple-Carry‬در‬
‫سطح ساختاری بسازید و صحت عملکرد آن را توسط یک ‪ Testbench‬مورد برسی قرار دهید‪ .‬اولین ورودیهایی که به‬
‫‪ Testbench‬اعمال میکنید بهصورت ‪ I1=N‬و ‪ I2=2N‬باشد‪ 1 = N ( .‬رقم انتهایی شماره دانشجویی ‪ ،‬مثالً برای ‪، 41180219‬‬
‫‪ N‬برابر با ‪ 19‬میباشد )‪.‬‬
‫‪ ‬فایلهایی که میبایست تحویل داده شوند ‪ :‬فایل توصیف سطح گیت جمع کننده تکبیتی و جمع کننده ‪ 4‬بیتی‬
‫و فایلهای ‪ Testbench‬هردو‬
‫‪ ‬مواردی که میبایست در گزارش قید شود ‪ :‬شکل مدار منطقی جمع کننده تکبیتی و جمع کننده ‪ 4‬بیتی‪،‬‬
‫تصویر پنجره ‪ Wave‬نرمافزار ‪ Modelsim‬برای هر دو ‪Testbench‬‬
‫نکات‬
‫‪ .3‬کلیه گزارشها باید در قالب تعیینشده تحویل داده شوند‪ .‬فایل ‪ Word‬نمونه قالب تحویل تمرینها در وبسایت درس موجود‬
‫است‪ .‬عدم رعایت این نکته موجب کسر نمره خواهد شد‪.‬‬
‫‪ .1‬مهلت ارسال پاسخها تا ساعت ‪ 11:22‬روز تعیینشده است‪ ،‬تحویل تمرین تا ساعت ‪ 31‬ظهر روز بعد با کسر ‪ %98‬از نمره کل‬
‫امکانپذیر است و پسازآن با توجه به حل تمرینها در کالس حل تمرین‪ ،‬تمرین تحویل گرفته نمیشود‪.‬‬
‫‪ .1‬پاسخهای خواستهشده را به صورت یک فایل فشرده با فرمت ‪ zip‬و یا ‪ rar‬درآورده و به آدرس ایمیل اعالمشده ارسال نمایید‪.‬‬
‫‪ .9‬پس از تهیه فایل فشرده حاوی گزارش و برنامه های خواسته شده‪ ،‬فایل فشرده شده را با درج شماره دانشجویی در عنوان ایمیل‬
‫به آدرس ‪ [email protected]‬ارسال نمایید‪.‬‬
‫‪ .2‬در صورت مشاهده کپیبرداری‪ ،‬نمره فرد کپی گیرنده و کپی دهنده ‪ -388‬در نظر گرفته خواهد شد‪.‬‬
‫‪ .6‬در تحویل تمرینها دقت نمایید دقیقاً موارد خواسته شده را تحویل دهید و از تحویل فایلهای خواسته نشده بپرهیزید‪.‬‬
‫‪ .9‬کالس حل تمرین‪ ،‬روزهای یکشنبه ساعت ‪ 31‬تا ‪ 31‬در ساختمان ابنسینا کالس ‪ 4‬برگزار خواهد شد‪ .‬کالسها بهصورت‬
‫یک هفته در میان به رفع اشکاالت و حل تمرینها اختصاص خواهند یافت‪ .‬بدینصورت که هفته اول پس از آپلود تمرین‬
‫مختص رفع اشکال‪ ،‬و هفته دوم مختص حل تمرینها میباشد‪.‬‬
‫‪ .0‬تمرینها هر دو هفته یکبار بر روی وبسایت درس قرار خواهند گرفت‪ ،‬و مهلت انجام هرکدام ‪ 1‬هفته است‪.‬‬
‫‪ .4‬در صورت وجود هرگونه ابهام در صورت تمرین‪ ،‬موضوع را از طریق آدرس ‪ [email protected]‬به اطالع استاد‬
‫حل تمرین برسانید‪.‬‬
‫‪ .38‬جهت روشن شدن روند تصحیح پاسخ ها ‪ ،‬گزارش ها و فایل های تحویلی کلیه دانشجویان‪ ،‬پس از برگزاری کالس رفع‬
‫اشکال و حل تمرین بر روی وب سایت درس آپلود و توسط دیگران قابل دسترس خواهد بود‪.‬‬
‫‪ .11‬پل ارتباطی میان شما و استاد حل تمرین؛ وبسایت درس و آدرس ایمیل واردشده در سامانه ‪ edu‬میباشد‪ .‬لطفاً از صحت‬
‫آدرس ایمیل خود در سامانه ‪ edu‬مطمئن شوید‪ .‬اطالعیههای مهم در رابطه باکالس حل تمرین از طریق ایمیل به اطالع شما‬
‫خواهد رسید‪.‬‬