SSC-109(bonato) 2017

SSC-109 - PRÁTICA EM LÓGICA DIGITAL - 2017/1

Prof. Vanderlei Bonato (PRÁTICA)

E-mail: vbonato@usp.br

Estagiário PAE: André Bannwart Perina

E-mail: abperina@usp.br

Monitor: Ítalo Tobler Silva

E-mail: italo.ts4895@gmail.com

Monitor (quinta): Allan Domingues

Horário de atendimento: Qua (15:00 - 17:00) e Qui (13:00 - 14:00)

E-mail: allan.domingues@usp.br

FAQ

Para dúvidas frequentes relacionadas à instabilidade emocional do Quartus/ModelSim:

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Arquivos

• Descrição da disciplina: Arquivo:ApresentacaoCursoSSC0109.pdf
• Pin mapping DE0-CV: Arquivo:DE0 CV Main Pins.zip
• Pin mapping DE2-115: Arquivo:DE2 115 Main Pins.zip
• Manual DE0-CV: ftp://ftp.altera.com/up/pub/Altera_Material/Boards/DE0-CV/DE0_CV_User_Manual.pdf
• Manual DE2-115: ftp://ftp.altera.com/up/pub/Altera_Material/Boards/DE2-115/DE2_115_User_Manual.pdf

• Trabalho Final
  • Descrição: Arquivo:SSC0109 2017 1 TF.pdf
  • Aplicativo evaluator standalone para windows (não precisa de python instalado): http://bit.ly/2sTR9Xd
  • Aplicativo evaluator: Arquivo:SSC0109 evaluator.zip A descrição do trabalho foi atualizada com o novo modo de uso do evaluator!
  • Grupos Terça 16h:
    • Eq. 18
      • Lucas Noriyuki Yoshida
    • Eq. 44
      • Giovanni Paolo Meloni
      • Guilherme Soares Gama
    • Eq. 27
      • João Pedro Rodrigues Mattos
      • Eleazar Fernando Braga
    • Eq. 49
      • Luiz Miguel di Mano Saraiva
      • Lucas Nobuyuki Takahashi
    • Eq. 72
      • Caio Abreu de Oliveira Ribeiro
      • Daniel Penna Chaves Bertazzo
    • Eq. 14
      • Gabriel Romualdo Silveira Pupo
      • Eduardo Zaboto Mirolli
    • Eq. 28
      • Wallace Cruz de Souza
    • Eq. 17
      • Amira Gayatri El Assad Hempel
      • Conrado Graci
    • Eq. 3
      • Vinicius Torres Dutra Maia da Costa
      • Brendon Hudson Cardoso
    • Eq. 1
      • Jonas Wendel Costa de Souza
      • Alexis de Almeida Coutinho
    • Eq. 38
      • João Vitor Nasevicius Ramos
      • Paula Torales Leite
    • Eq. 46
      • Eduardo Alves Baratela
      • Renata Vinhaga
    • Eq. 11
      • Gabriel Citroni Uliana
      • Gabriel dos Santos Brito
    • Eq. 26
      • Gustavo Lima Lopes
      • Matheus Magalhaes
    • Eq. 96
      • Luiz Felipe Belintane Fermiano
    • Eq. 67
      • Vanessa Alessandra de Sales da Silva
      • Pedro Naidhig Puzzi
    • Eq. 78
      • Ricardo Alves de Araújo
    • Eq. 33
      • Luiz Henrique Lourenção
      • Thomas Menskens
  • Grupos Quinta 14h:
    • Eq. 10
      • André Caramel Rocha
      • Vinicius Luiz da Silva Genesio
    • Eq. 48
      • Clara Rosa Silveira
      • Paulo Bodnachurki
    • Eq. 42
      • Bruno Piazera Larsen
    • Eq. 45
      • Leonardo Vinicius de Almeida
    • Eq. 98
      • Tobias Mesquita Silva da Veiga
      • Kauê Lopes de Moraes
    • Eq. 56
      • Carolina Arenas Okawa
      • Jayro Boy de Vasconcellos Neto
    • Eq. 99
      • Pietro Souto Ghiringhelli
      • Luca Gomes Urssi
    • Eq. 58
      • Juliana de Mello Crivelli
      • Rafael Meliani Velloso
    • Eq. 55
      • Breno Guariglia Perez
      • Pedro Henrique de Oliveira Marques
    • Eq. 97
      • Gabriel Alfonso Nascimento Salgueiro
      • Giuliano Lourençon
    • Eq. 19
      • Ewerton Patrick Silva do Amaral
    • Eq. 43
      • Leonardo Moreira Kobe
      • Igor Barbosa Grécia Lúcio
    • Eq. 90
      • Ana Carolina Fainelo de Oliveira
    • Eq. 4
      • João Vitor Guino Rieswick
  • Grupos Quinta 16h:
    • Eq. 60
      • Lucas Faria Hermeto
      • Gustavo Sasaki Roncaglia
    • Eq. 87
      • Gabriel Kanegae Souza
      • Raphael Medeiros Vieira
    • Eq. 9
      • Gustavo Verniano Angélico de Almeida
    • Eq. 35
      • Felipe Scrochio Custódio
      • Gabriel Henrique Scalici
    • Eq. 2
      • Gabriela Isabel Chavez Estevez
    • Eq. 79
      • Danilo Henrique Cordeiro
      • Pedro Francisco Darela Neto
    • Eq. 25
      • Marcelo Kiochi Hatanaka
    • Eq. 31
      • Alexandre Norcia Medeiros
      • Rafael Bianco Thomaz Marques
    • Eq. 34
      • Klinsmann Silva Hengles Cordeiro
      • Kaique da Cunha Lima
    • Eq. 75
      • Gabriel Pinheiro de Carvalho
    • Eq. 15
      • Igor Lovatto Resende
      • Matheus Carvalho Raimundo
    • Eq. 91
      • Augusto Calhares de Almeida Sanchez
    • Eq. 66
      • Nicolas Ribeiro Batistuti
      • Rafael Ceneme
    • Eq. 69
      • Vinicius Rodrigues Ribeiro
      • Rafael Doering Soares
    • Eq. 29
      • Rodrigo Mendes Andrade
      • Leonardo Bellini dos Reis
    • Eq. 93
      • Mateus Abrahao Cardoso
    • Eq. 94
      • Enzo Bustamante Junco Mendonça
    • Eq. 89
      • João Vitor dos Santos Tristão
      • Mateus Virginio Silva
    • Eq. 7
      • Camila Stenico dos Santos
    • Eq. 40
      • Rafael Corradini da Cunha
      • João Pedro Hannauer
    • Eq. 86
      • Lui Franco Rocha
      • Vitor Kodhi Teruya
    • Eq. 100
      • Guilherme Rodriguez Vicentin
    • Eq. 71
      • Beatriz Guidi
      • Danilo Leonssio Alves
• Trabalho Alternativo: quem quiser usar esta mesma representação numérica (ponto-fixo) e aplicar em algum problema que envolva redes neurais deverá enviar e-mail diretamente para o professor com a descrição da proposta a fim de ser avaliada a possibilidade de sua adoção como projeto final para o referido grupo.
  • IMPORTANTE: independente de ter intenção ou não de implementar a rede neural, o grupo deverá escolher uma função da lista, pois caso o professor não aceite a proposta da rede neural esta função escolhida deverá ser implementada como projeto final.

Avisos

As notas da prova prática já estão no ar!

ATENÇÃO ATENÇÃO ATENÇÃO ATENÇÃO ATENÇÃO ATENÇÃO ATENÇÃO ATENÇÃO ATENÇÃO

• Notas finais no ar!!!!!!!
• Datas da recuperação definidas!
• DESCRIÇÃO DO TRABALHO JÁ DISPONÍVEL NA SEÇÃO ARQUIVOS!
• Terça-feira 06/06 e quinta-feira 15/06 não haverá aula!!!!!
• Link para decidir horário de monitoria: http://doodle.com/poll/aiumykxu9x3ppcxa
• Datas importantes:
  • Prova prática: 09/05 (turma de terça) 11/05 (turma de quinta)
  • Trabalho prático principal: 27/06 (turma de terça) 29/06 (turma de quinta)
  • Recuperação: 04/07 (turma de terça) 06/07 (turma de quinta) nos horários de aula

ATENÇÃO ATENÇÃO ATENÇÃO ATENÇÃO ATENÇÃO ATENÇÃO ATENÇÃO ATENÇÃO ATENÇÃO

Notas

• Finais:
  • Terça 16h: Arquivo:SSC0109 2017 1 1 final.pdf
  • Quinta 14h: Arquivo:SSC0109 2017 1 4 final.pdf
  • Quinta 16h: Arquivo:SSC0109 2017 1 2 final.pdf
• Prova Prática:
  • Terça 16h: Arquivo:SSC0109 2017 1 1.pdf
  • Quinta 14h: Arquivo:SSC0109 2017 1 4.pdf
  • Quinta 16h: Arquivo:SSC0109 2017 1 2.pdf

Método de avaliação

Para mais detalhes ver arquivo de descrição da disciplina.

• 20% atividades
• 30% prova prática
• 50% trabalho prático principal

Trabalho Final

Em breve...

Cronograma realizado

• (Ter. 14/03 - Qui. 16/03): Aula 01: Introdução do curso, apresentação da ementa, critério de avaliação, introdução ao Quartus II e ModelSim
• (Ter. 21/03 - Qui. 23/03): Aula 02: Introdução ao uso do Quartus II
• (Ter. 28/03 - Qui. 30/03): Aula 03: Primeira programação da placa e primeira atividade prática
  • Primeira atividade prática: Desenvolver um circuito para desenhar as letras U, S e P no primeiro display de sete segmentos do FPGA (HEX0[6..0]) utilizando switches (SW[0] e SW[1]). Lembrar que os segmentos são ativados quando o sinal é 0 e não 1! Saída esperada:
    • SW[0] = 0 e SW[1] = 0: Letra U
    • SW[0] = 1 e SW[1] = 0: Letra S
    • SW[0] = 0 e SW[1] = 1: Letra P
    • SW[0] = 1 e SW[1] = 1: Tudo apagado ou tudo aceso
    • 
• (Ter. 04/04 - Qui. 06/04): Aula 04: Segunda atividade prática
  • Segunda atividade prática (SOMENTE TURMA DE TERÇA): em dupla e apresentar função lógica no papel:
  • Temos a seguir uma série de requisitos que um candidato, a uma vaga qualquer, deve preencher. O candidato precisa ser:
    • Mulher casada, com 25 anos ou mais, ou;
    • Mulher com menos de 25 anos, ou;
    • Homem casado com menos de 25 anos que nunca se envolveu com a polícia, ou;
    • Homem casado que já tenha se envolvido com a polícia, ou;
    • Homem casado, com 25 anos ou mais, que não tenha se envolvido com a polícia.
  • As variáveis w, x, y e z assumem o valor verdade 1 nos seguintes casos:
    • w = 1 se o candidato tenha se envolvido com a polícia;
    • x = 1 se o candidato for casado;
    • y = 1 se o candidato for do sexo masculino;
    • z = 1 se o candidato tiver menos que 25 anos.
  • Implemente um circuito que acenda um led sempre que o candidato estiver apto para a vaga. A entrada do circuito deve ser dada por botões/switches do kit FPGA.
  • Segunda atividade prática (SOMENTE TURMA DE QUINTA): em dupla e apresentar função lógica no papel:
  • Temos a seguir uma série de requisitos que um candidato, a uma vaga qualquer, deve preencher. O candidato precisa ser:
    • Mulher casada, com 25 anos ou mais, ou;
    • Mulher com menos de 25 anos, ou;
    • Mulher casada que não tenha se envolvido com a polícia, ou;
    • Homem casado com menos de 25 anos que nunca se envolveu com a polícia, ou;
    • Homem casado, com 25 anos ou mais, que não tenha se envolvido com a polícia.
  • As variáveis w, x, y e z assumem o valor verdade 1 nos seguintes casos:
    • w = 1 se o candidato tenha se envolvido com a polícia;
    • x = 1 se o candidato for casado;
    • y = 1 se o candidato for do sexo masculino;
    • z = 1 se o candidato tiver menos que 25 anos.
  • Implemente um circuito que acenda um led sempre que o candidato estiver apto para a vaga. A entrada do circuito deve ser dada por botões/switches do kit FPGA.
• (Ter. 18/04 - Qui. 20/04): Aula 05: Terceira atividade prática
  • Um somador de um bit é dito meio somador (half adder) quando não considera como entrada o bit de transporte (carry);
  • Um somador completo (full adder) é quando o mesmo considera este bit de transporte em sua operação de soma~;
  • Para desenvolver um somador de n bits, pode-se utilizar 1 meio somador para o bit menos significativo e n-1 somadores completos para os bits restantes. Para a prática de hoje, implemente um hardware somador de 4 bits para números sem sinal (somente magnitude) e exiba os resultados da soma no formato binário e hexadecimal. O que deveria ser feito para exibir o resultado também na base decimal? Utilize o kit FPGA para tal tarefa.
• (Ter. 25/04 - Qui. 27/04): Aula 06: Quarta atividade prática
  • Utilizando a mesma formatação numérica e o mesmo hardware do somador completo empregados no exercício da aula anterior (aula 5), implemente agora um multiplicador;
  • Observe que na multiplicação, para não haver perda de informação, a quantidade de bits do resultado é a soma da largura do multiplicador com a do multiplicando. Exiba o resultado da multiplicação no formato binário e hexadecimal. Como deveria ser implementado o multiplicador caso os números fossem com sinal?
• (Ter. 02/05 - Qui. 04/05): Aula 07: Quinta atividade prática
  • Utilizando o somador de 4 bits e o multiplicador de 4 bits desenvolvido nas práticas anteriores, considerando a representação de complemento de 2 para realizar a subtração, implementar um módulo somador/subtrator/multiplicador com as seguintes entradas e saídas:
    • A[3..0]: Primeiro operando, 4 bits, sempre positivo;
    • B[3..0]: Segundo operando, 4 bits, sempre positivo;
    • S[1..0]: Seletor de operação:
      • S[1..0] == 0: Soma (A + B);
      • S[1..0] == 1: Subtrair (A - B);
      • S[1..0] == 2: Multiplicar (A * B);
      • S[1..0] == 3: Indefinido (A ???? B);
    • O[7..0]: Resultado da operação selecionada (a saída pode estar em complemento de 2, não precisa converter!);
  • Para esta prática, utilizaremos o ModelSim. SELECIONAR A PLACA CYCLONE IV, pois a Cyclone V não tem simulação!
• (Ter. 09/05 - Qui. 11/05): Aula 08: Teste prático
• (Ter. 16/05 - Qui. 18/05): Aula 09: Sexta atividade prática
  • Sexta atividade prática (SOMENTE TURMA DE TERÇA):
  • Utilizando o circuito implementado na última atividade e mais o uso de MUX/DEMUX, implementar duas novas operaçôes:
    • A[3..0]: Primeiro operando, 4 bits, sempre positivo;
    • B[3..0]: Segundo operando, 4 bits, sempre positivo;
    • S[2..0]: Seletor de operação:
      • S[2..0] == 0: Soma (A + B);
      • S[2..0] == 1: Subtrair (A - B);
      • S[2..0] == 2: Multiplicar (A * B);
      • S[2..0] == 3: Shift para esquerda (A << B);
      • S[2..0] == 4: Shift para direita (A >> B);
      • S[2..0] == 5: Indefinido (A ???? B);
      • S[2..0] == 6: Indefinido (A ???? B);
      • S[2..0] == 7: Indefinido (A ???? B);
    • O[7..0]: Resultado da operação selecionada (a saída pode estar em complemento de 2, não precisa converter!);
  • Para esta prática, utilizaremos o ModelSim. SELECIONAR A PLACA CYCLONE IV, pois a Cyclone V não tem simulação!
  • Sexta atividade prática (SOMENTE TURMA DE QUINTA):
  • Utilizando o circuito implementado na última atividade e mais o uso de MUX/DEMUX, implementar duas novas operaçôes:
    • A[3..0]: Primeiro operando, 4 bits, sempre positivo;
    • B[3..0]: Segundo operando, 4 bits, sempre positivo;
    • S[2..0]: Seletor de operação:
      • S[2..0] == 0: Soma (A + B);
      • S[2..0] == 1: Subtrair (A - B);
      • S[2..0] == 2: Multiplicar (A * B);
      • S[2..0] == 3: Rotação para esquerda (A LROT B);
      • S[2..0] == 4: Rotação para direita (A RROT B);
      • S[2..0] == 5: Indefinido (A ???? B);
      • S[2..0] == 6: Indefinido (A ???? B);
      • S[2..0] == 7: Indefinido (A ???? B);
    • O[7..0]: Resultado da operação selecionada (a saída pode estar em complemento de 2, não precisa converter!);
  • Para esta prática, utilizaremos o ModelSim. SELECIONAR A PLACA CYCLONE IV, pois a Cyclone V não tem simulação!
  • Exemplos de rotação:
    • S[2..0] = 011; A[3..0] = 1011; B[3..0] = 01; O[7..0] = 00000111
    • S[2..0] = 011; A[3..0] = 1001; B[3..0] = 11; O[7..0] = 00001100