relatório1_digitais2 - FPGA e VHDL

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Universidade Estadual de Campinas
Faculdade de Tecnologia
TT-411 Circuitos Digitais 2
Wellington Renan Gonçalves
Relatório 1
1. Defina as siglas FPGA e VHDL?
FPGA fiel-programmable gate array
A disposição de portas programáveis de campo (FPGA) é um dispositivo semicondutor que pode ser
programada após a fabricação. Em vez de ser restrito a qualquer função de hardware pré-
determinado, um FPGA permite programar recursos e funções dos produtos, adaptar-se às novas 
normas, e reconfigurar hardware para aplicações específicas, mesmo depois de o produto ter sido 
instalado no campo, daí o nome de "campo programável ". Você pode usar um FPGA para 
implementar qualquer função lógica que um circuito integrado específico da aplicação (ASIC) 
poderia realizar, mas a capacidade de atualizar a funcionalidade após o envio oferece vantagens 
para muitas aplicações.
VHDL (Very high speed integrated circuit Hardware Description Language)
http://www.altera.com/products/fpga.html
http://www.decom.fee.unicamp.br/~cardoso/ie344b/Introducao_FPGA_Fluxo_de_Projeto.pdf
http://www.eng.uerj.br/~ldmm/controle%20de%20processos/introducao%20a%20vhdl.pdf
2. Quais são as aplicações de um FBGA?
Digital signal processing (DSP) – Processamento de sinal digital (PDS)
Embedded processing – Processamento integrado
ASIC prototyping – Prototipagem ASIC circuitos para aplicações específicas
- substituir um circuito integrado fabricado por medida
Memory interfaces – Interfaces de memória
Emulação e prototipagem de hardware
- acelerar processos de validação (3 a 5 ordens de magnitude)
- emulação de sistemas mistos digital-analógico
Processadores dedicados (CCM – Custom Computing Machines)
- especificamente desenhados para acelerar partes de aplicações
. paralelismo das operações
. natureza das operações (por exemplo manipulação de bits)
- associados a processadores convencionais
- uma plataforma reconfigurável (física) para diferentes processadoress
Sistemas reconfiguráveis dinamicamente
- Hardware adaptado em run-time às necessidades de uma aplicação
http://paginas.fe.up.pt/~aja/PSDI_200708/slides/slidesPSDI200708_FPGAs.pdf
3. Quais os principais fabricantes no mundo de FPGAs?
Hoje as duas principais empresas fabricantes de FPGA são a Altera e a Xilinx. 
http://www.embarcados.com.br/fpga/
4. Explique a estrutura de um código VHDL.
Um “programa” em VHDL possui 3 estruturas básicas e 1 sub-estrutura: Package (Bibliotecas); 
Entity (Entidade); Architecture & Process (Descrição do Comportamento da Componente).
file:///C:/Users/w148232/Documents/introducaovhdl.pdf
5. Crie um código VHDL que implemente em uma FPGA uma Porta Lógica:
-- importa std_logic da IEEE library
library IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all;
-- Declara uma entidade
entity ANDGATE is
 port ( 
 IN1 : in std_logic;
 IN2 : in std_logic;
 OUT1: out std_logic);
end ANDGATE;
architecture RTL of ANDGATE is
begin
 OUT1 IN1 and IN2;⇐
end RTL;
http://pt.wikipedia.org/wiki/VHDL
6. Modifiqye o código anterior para executar a expressão: Y = A.B + B@C
-- importa std_logic da IEEE library
library IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all;
-- Declara uma entidade
entity ANDGATE is
 port ( 
 A : in std_logic;
 B : in std_logic;
 C : in std_logic;
 OUT1: out std_logic;
 OUT2: out std_logic;
 OUT3> out std_logic);
end ANDGATE;
architecture RTL of ANDGATE is
begin
 OUT1 <= A nand B;
 OUT2 <= B xor C;
 OUT3 <= OUT1 or OUT2;
end RTL;
CONCLUSÃO: Recapitulação de circuitos lógicos, FBGA, Introdução à linguagem VHDL: 
estrutura de código e implementação de portas lógicas.