Cours:TP M1102 TP 3 Corr
TP 3
Exercice 1
Question 1
La table de vérité donnée dans wikipédia est :
| A | B | Cin | S | Cout |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Nous allons la modifier légèrement pour ses entrées et sorties : les 3 entrées sont regroupées et les 2 sorties sont aussi regroupées ensemble
- Table de vérité
Entrées Sorties e(2)=Cin e(1)=B e(0)=A S(1)=Cout S(0)=S 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1
ATTENTION : Nous avons aussi volontairement changé l'ordre ses entrées et des sorties.Il est préférable d'avoir les sorties dans ce sens pour avoir le poids fort des deux bits de sortie à gauche. Pour les entrées c'est moins important.
Voici le fichier VHDL correspondant :
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITY add1bit IS PORT(
e : in std_logic_vector(2 downto 0); -- Cin, B, A
s : out std_logic_vector(1 downto 0)); -- Cout, S
END add1bit;
ARCHITECTURE arch of add1bit IS
BEGIN
with e select
S <= "00" when "000", --0+0+0=00
"01" when "001", --0+0+1=01
"01" when "010", --0+1+0=01
"10" when "011", --0+1+1=10
"01" when "100", --1+0+0=01
"10" when "101", --1+0+1=10
"10" when "110", --1+1+0=10
"11" when others;--1+1+1=11
END arch;
Question 2
Il faut déjà définir les entrées et sorties de notre problème, autrement dit définir l'entité. Parmi les diverses solutions possibles, nous allons choisir
library IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all;
--use IEEE.std_logic_arith.all;
--use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.all;
ENTITY add4 IS
PORT (A,B : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
Cin : IN STD_LOGIC; --retenue entrée dans le schéma
S : OUT STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0)); --retenue en S(4)
END add4;
Si l'on compare au schéma de l'énoncé :
on impose ainsi les correspondances suivantes :
Schéma <-> VHDL
- REntrée <-> Cin
- A3 <-> A(3)
- A2 <-> A(2)
- A1 <-> A(1)
- A0 <-> A(0)
- B3 <-> B(3)
- B2 <-> B(2)
- B1 <-> B(1)
- B0 <-> B(0)
- RSortie <-> S(4)
- S3 <-> S(3)
- S2 <-> S(2)
- S1 <-> S(1)
- S0 <-> S(0)
Le programme VHDL devient :
library IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all;
--use IEEE.std_logic_arith.all;
--use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.all;
ENTITY add4 IS
PORT (A,B : IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
Cin : IN STD_LOGIC; --retenue entrée dans le schéma
S : OUT STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0)); --retenue en S(4)
END add4;
ARCHITECTURE arch_add4 of add4 IS
COMPONENT add1bit IS PORT(
e : in std_logic_vector(2 downto 0); -- Cin, B, A
s : out std_logic_vector(1 downto 0)); -- Cout, S
END COMPONENT add1bit;
SIGNAL R1, R2, R3 : std_logic; --fils internes non nommés dans le schéma : R1 à droite
BEGIN
i0: add1bit PORT MAP(
e(2) => Cin,
e(1) => B(0),
e(0) => A(0),
S(1) => R1,
S(0) => S(0)); --Il n'y a aucune ambiguité pour VHDL ici
i1: add1bit PORT MAP(
e(2) => R1,
e(1) => B(1),
e(0) => A(1),
S(1) => R2,
S(0) => S(1));
i2: add1bit PORT MAP(
e(2) => R2,
e(1) => B(2),
e(0) => A(2),
S(1) => R3,
S(0) => S(2));
i3: add1bit PORT MAP(
e(2) => R3,
e(1) => B(3),
e(0) => A(3),
S(1) => S(4),
S(0) => S(1));
END arch_add4
--******** Composant à câbler *********
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITY add1bit IS PORT(
e : in std_logic_vector(2 downto 0); -- Cin, B, A
s : out std_logic_vector(1 downto 0)); -- Cout, S
END add1bit;
ARCHITECTURE arch of add1bit IS
BEGIN
with e select
S <= "00" when "000", --0+0+0=00
"01" when "001", --0+0+1=01
"01" when "010", --0+1+0=01
"10" when "011", --0+1+1=10
"01" when "100", --1+0+0=01
"10" when "101", --1+0+1=10
"10" when "110", --1+1+0=10
"11" when others;--1+1+1=11
END arch;
