19
1. Viết chương trình VHDL tính toán biu thc sau: 2 ax y b Vi a = 0.01 và b = 2 Yêu cu: 1. Viết chương trình VHDL dạng tun t, tín hiệu đầu vào 16 bit, đầu ra 32 bit. 2. Mô phng bng vector waveform file 3. Mô phng bng Matlab-Modelsim 2. Viết chương trình VHDL tính toán biểu thc sau: 2 ax y bx c Vi a = 0.02, b = 0.122 và c = 2 Yêu cu: 1. Viết chương trình VHDL dạng tun t, tín hiệu đầu vào 16 bit, đầu ra 32 bit. 2. Mô phng bng vector waveform file 3. Mô phng bng Matlab-Modelsim 3. Viết chương trình VHDL tính toán biểu thc sau: 3 2 ax x y b cx d Vi a = 0.02, b = 0.122, c = 0.003 và d = 0.01 Yêu cu: 1. Viết chương trình VHDL dạng tun t, tín hiệu đầu vào 16 bit, đầu ra 32 bit. 2. Mô phng bng vector waveform file 3. Mô phng bng Matlab-Modelsim 4. Viết chương trình VHDL tính toán biểu thc sau: 4 3 2 ax x x y b c dx e Vi a = 0.02, b = 0.122, c = 0.003, d = 0.5 và e = 0.01 Yêu cu: 1. Viết chương trình VHDL dạng tun t, tín hiệu đầu vào 16 bit, đầu ra 32 bit. 2. Mô phng bng vector waveform file 3. Mô phng bng Matlab-Modelsim 5. Viết chương trình VHDL nhân hai ma trận sau: 1 11 12 1 2 21 22 2 Y A A X Y A A X Yêu cu: 1. Viết chương trình VHDL dạng tun t, tín hiệu đầu vào 16 bit, đầu ra 32 bit. 2. Mô phng bng vector waveform file 3. Mô phng bng Matlab-Modelsim 4. Kim tra kết qulp trình bng các hssau:

Mot so bai tap VHDL

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Mot so bai tap VHDL

Citation preview

  • 1. Vit chng trnh VHDL tnh ton biu thc sau: 2axy b

    Vi a = 0.01 v b = 2

    Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL dng tun t, tn hiu u vo 16 bit, u ra 32 bit.

    2. M phng bng vector waveform file

    3. M phng bng Matlab-Modelsim

    2. Vit chng trnh VHDL tnh ton biu thc sau: 2axy bx c

    Vi a = 0.02, b = 0.122 v c = 2

    Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL dng tun t, tn hiu u vo 16 bit, u ra 32 bit.

    2. M phng bng vector waveform file

    3. M phng bng Matlab-Modelsim

    3. Vit chng trnh VHDL tnh ton biu thc sau: 3 2ax xy b cx d

    Vi a = 0.02, b = 0.122, c = 0.003 v d = 0.01

    Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL dng tun t, tn hiu u vo 16 bit, u ra 32 bit.

    2. M phng bng vector waveform file

    3. M phng bng Matlab-Modelsim

    4. Vit chng trnh VHDL tnh ton biu thc sau: 4 3 2ax x xy b c dx e

    Vi a = 0.02, b = 0.122, c = 0.003, d = 0.5 v e = 0.01

    Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL dng tun t, tn hiu u vo 16 bit, u ra 32 bit.

    2. M phng bng vector waveform file

    3. M phng bng Matlab-Modelsim

    5. Vit chng trnh VHDL nhn hai ma trn sau:

    1 11 12 1

    2 21 22 2

    Y A A X

    Y A A X

    Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL dng tun t, tn hiu u vo 16 bit, u ra 32 bit.

    2. M phng bng vector waveform file

    3. M phng bng Matlab-Modelsim

    4. Kim tra kt qu lp trnh bng cc h s sau:

  • 12

    1.2 0.3 0.5

    0.12 0.5 0.5

    Y

    Y

    6. Vit chng trnh VHDL nhn hai ma trn sau:

    1 11 12 13 1

    2 21 22 23 2

    31 32 33 33

    Y A A A X

    Y A A A X

    A A A XY

    Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL dng tun t, tn hiu u vo 16 bit, u ra 32 bit.

    2. M phng bng vector waveform file

    3. M phng bng Matlab-Modelsim

    4. Kim tra kt qu lp trnh bng cc h s sau:

    1

    2

    3

    1.2 0.3 0.3 0.5

    0.12 0.5 0.5 0.5

    0.5 0.6 0.7 0.5

    Y

    Y

    Y

    7. Vit chng trnh VHDL nhn hai ma trn sau:

    11 12 11 12 11 12

    21 22 21 22 21 22

    Y Y A A X X

    Y Y A A X X

    Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL dng tun t, tn hiu u vo 16 bit, u ra 32 bit.

    2. M phng bng vector waveform file

    3. M phng bng Matlab-Modelsim

    4. Kim tra kt qu lp trnh bng cc h s sau:

    11 12

    21 22

    1.2 0.3 1.2 0.3

    0.12 0.5 0.12 0.5

    Y Y

    Y Y

    8. Vit chng trnh VHDL tnh ton ma trn sau:

    1 111 12 13 14

    2 221 22 22 22

    33 31 32 33 34

    41 42 43 44 44

    Y XA A A A

    Y XA A A A

    XY A A A A

    A A A A XY

    Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL dng tun t, tn hiu u vo 16 bit, u ra 32 bit.

    2. M phng bng vector waveform file

    3. M phng bng Matlab-Modelsim

    4. Kim tra kt qu lp trnh bng cc h s sau:

  • 0.02 0.03 0.04 0.05 0.2

    0.01 0.02 0.03 0.04 0.4

    0.03 0.04 0.05 0.06 0.6

    0.04 0.05 0.06 0.07 0.8

    9. Vit chng trnh VHDL tnh ton ma trn sau:

    11 12 13 11 12 13 11 12 13

    21 22 23 21 22 23 21 22 23

    31 32 33 31 32 33 31 32 33

    Y Y Y A A A X X X

    Y Y Y A A A X X X

    Y Y Y A A A X X X

    Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL dng tun t, tn hiu u vo 16 bit, u ra 32 bit.

    2. M phng bng vector waveform file

    3. M phng bng Matlab-Modelsim

    4. Kim tra kt qu lp trnh bng cc h s sau:

    0.5 0.6 0.7 0.15 0.16 0.17

    0.6 0.7 0.8 0.16 0.17 0.18

    0.2 0.3 0.4 0.12 0.13 0.14

    10. Cho s mch sau:

    Yu cu

    1. Vit chng trnh VHDL m t s trn.

    2. M phng bng vector waveform file

    11. Cho php bin i Park nh sau:

    os

    os

    d

    q

    i iC Sin

    i iSin C

    Yu cu:

    1. To bng d liu hm sin v hm cos.

    2. Vit chng trnh VHDL dng tun t, tn hiu u vo 16 bit, u ra 16 bit.

    3. M phng bng Matlab-Modelsim

    12. Cho php bin i Clark nh sau:

  • 2 1 1

    3 3 3

    1 10

    3 3

    a

    b

    c

    ii

    ii

    i

    Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL dng tun t, tn hiu u vo 16 bit, u ra 16 bit.

    2. M phng bng Matlab-Modelsim

    13. Cho php bin i Park ngc nh sau:

    cos sin

    sin cos

    de e

    qe e

    vv

    vv

    Yu cu:

    1. To bng d liu cho hm sin v hm cos.

    2. Vit chng trnh VHDL dng tun t, tn hiu u vo 16 bit, u ra 16 bit.

    3. M phng bng Matlab-Modelsim

    14. Cho php bin i Clark ngc nh sau:

    1

    2

    3

    ef

    ef

    ef

    1 3

    2 2

    1 3

    2 2

    1 0r

    r

    r

    vv

    vv

    v

    Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL dng tun t, tn hiu u vo 16 bit, u ra 16 bit.

    2. M phng bng Matlab-Modelsim

    15. Cho hm sin v hm cos nh sau:

    1

    2

    cos

    sin

    ey

    y

    Yu cu:

    1. To bng d liu cho hm sin v hm cos.

    2. Vit chng trnh VHDL dng tun t, tn hiu u vo 16 bit, u ra 16 bit.

    3. M phng bng Matlab-Modelsim

    16. Cho phng trnh nh sau:

    1 1 2 2 3 3* * *Y a x a x a x

  • Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL dng tun t, tn hiu u vo 16 bit, u ra 16 bit.

    2. M phng bng vector waveform file

    3. M phng bng Matlab-Modelsim

    4. Kim tra kt qu lp trnh bng cc h s sau:

    A0 = 0.1, A1 = 0.2001, A2 = -0.4525, X0= 0.2001, X1= 0.2001, X2 = 0.1

    Phn 2

    Cu 1 Cho mt h thng iu khin c cu trc nh sau:

    B PI c thit k vi tn s trch mu l 100 Hz. Khi Plant c thit k vi cc thng

    tin:

    10; 2n

    Lu : s dng hm bilinear chuyn qua dng ri rc

    Yu cu:

    H thng lin tc

    H thng ri rc

  • 1. Vit chng trnh VHDL m t b iu khin PI trn, tn hiu u vo 16 bit,

    u ra 16 bit.

    2. M phng bng Matlab-Modelsim

    3. Chn cc thng s Kp v Ki ng ra (Output) bm tt gi tr t u vo

    (Input)

    Cu 2 Cho mt h thng iu khin c cu trc nh sau:

    B PI c thit k vi tn s trch mu l 200 Hz. Khi Plant c thit k vi cc thng

    tin:

    20; 2n

    Lu : s dng hm bilinear chuyn qua dng ri rc

    Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL m t b iu khin PI trn, tn hiu u vo 16 bit,

    u ra 16 bit.

    2. M phng bng Matlab-Modelsim

    3. Chn cc thng s Kp v Ki ng ra (Output) bm tt gi tr t u vo

    (Input)

    Cu 3 Cho mt h thng iu khin c cu trc nh sau:

    H thng lin tc

    H thng ri rc

  • B PI c thit k vi tn s trch mu l 300 Hz. Khi Plant c thit k vi cc thng

    tin:

    30; 3n

    Lu : s dng hm bilinear chuyn qua dng ri rc

    Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL m t b iu khin PI trn, tn hiu u vo 16 bit,

    u ra 16 bit.

    2. M phng bng Matlab-Modelsim

    3. Chn cc thng s Kp v Ki ng ra (Output) bm tt gi tr t u vo

    (Input)

    Cu 4 Cho mt h thng iu khin c cu trc nh sau:

    H thng lin tc

    H thng ri rc

  • B PID c thit k vi tn s trch mu l 300 Hz. Khi Plant c thit k vi cc

    thng tin:

    30; 3n

    Lu : s dng hm bilinear chuyn qua dng ri rc

    Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL m t b iu khin PID trn, tn hiu u vo 16 bit,

    u ra 16 bit.

    2. M phng bng Matlab-Modelsim

    3. Chn cc thng s Kp, Ki v Kd ng ra y(n) bm tt gi tr t u vo x(n)

    Cu 5 Cho mt h thng iu khin c cu trc nh sau:

    +1

    1

    z1

    z

    y(n)

    -

    x(n)1

    1

    i

    z1

    zK

    plantpK

    )z1(K 1d

    +e(n) +

    +

    u(n)

    up(n)

    ui(n)

    ud(n)

    PID controller

    Plant

    ModelSim

    SimuLink

    H thng lin tc

    H thng ri rc

  • B PID c thit k vi tn s trch mu l 400 Hz. Khi Plant c thit k vi cc

    thng tin:

    40; 4n

    Lu : s dng hm bilinear chuyn qua dng ri rc

    Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL m t b iu khin PID trn, tn hiu u vo 16 bit,

    u ra 16 bit.

    2. M phng bng Matlab-Modelsim

    3. Chn cc thng s Kp, Ki v Kd ng ra y(n) bm tt gi tr t u vo x(n)

    Cu 6 Cho mt h thng iu khin c cu trc nh sau:

    +1

    1

    z1

    z

    y(n)

    -

    x(n)1

    1

    i

    z1

    zK

    plantpK

    )z1(K 1d

    +e(n) +

    +

    u(n)

    up(n)

    ui(n)

    ud(n)

    PID controller

    Plant

    ModelSim

    SimuLink

    H thng lin tc

    H thng ri rc

  • B PID c thit k vi tn s trch mu l 500 Hz. Khi Plant c thit k vi cc

    thng tin:

    50; 5n

    Lu : s dng hm bilinear chuyn qua dng ri rc

    Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL m t b iu khin PID trn, tn hiu u vo 16 bit,

    u ra 16 bit.

    2. M phng bng Matlab-Modelsim

    3. Chn cc thng s Kp, Ki v Kd ng ra y(n) bm tt gi tr t u vo x(n)

    Cu 7 Cho b iu ch rng xung (PWM)

    +1

    1

    z1

    z

    y(n)

    -

    x(n)1

    1

    i

    z1

    zK

    plantpK

    )z1(K 1d

    +e(n) +

    +

    u(n)

    up(n)

    ui(n)

    ud(n)

    PID controller

    Plant

    ModelSim

    SimuLink

    H thng lin tc

    H thng ri rc

  • Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL m t b iu ch rng xung trn.

    2. M phng bng Matlab-Modelsim

    Cu 8 Cho b iu ch rng xung (PWM)

    Counter

    (8-bit)

    Khi so snh

    Gi tr so snh T (0~255)

    Q(0~255)

    Sys_clk

    200Hz

    T

    Q

    0

    255

    Y

    Y

    Y

    256/200 sec

  • Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL m t b iu ch rng xung trn.

    2. M phng bng Matlab-Modelsim

    Cu 9 Cho b iu ch rng xung (PWM)

    Counter (12-bit)

    Khi so snh

    Gi tr so snh T (0~4095)

    Q(0~4095)

    Sys_clk

    200Hz

    T

    Q

    0

    4095

    Y

    Y

    Y

    4096/200 sec

  • Yu cu:

    1. Vit chng trnh VHDL m t b iu ch rng xung trn.

    2. M phng bng Matlab-Modelsim

    Cu 10 Cho b lc thng thp bc hai nh sau:

    2 2

    986( )

    62.8 986G s

    s s

    Yu cu:

    1. Xy dng mch lc thng thp bc 4 t mch lc thng thp bc hai trn.

    2. Chuyn mch lc xy dng bc 1 qua dng ri rc s dng hm Bilinear vi

    tn s trch mu 100Hz.

    3. Vit chng trnh VHDL m t mch lc thng thp bc 4 xy dng bc 1.

    4. M phng bng Matlab-Modelsim vi tn hiu u vo l tng ca hai hm sin

    c cu trc v dng sng nh sau:

    Counter (16-bit)

    Khi so snh

    Gi tr so snh T (0~65535)

    Q(0~65535)

    Sys_clk

    200Hz

    T

    Q

    0

    65535

    Y

    Y

    Y

    Example:

    65536/200 sec

  • 5. Dng hm transfer v discrete transfer trong matlab thit k b lc xy dng

    bc 1 v bc 2 so snh vi kt qu m phng Matlab/ModelSim.

    Cu 11 Cho b lc thng thp bc hai nh sau:

    2 2

    986( )

    62.8 986G s

    s s

    Yu cu:

    1. Xy dng mch lc thng thp bc 4 t mch lc thng thp bc hai trn.

    2. Chuyn mch lc xy dng bc 1 qua dng ri rc s dng hm Bilinear vi

    tn s trch mu 200Hz.

    3. Vit chng trnh VHDL m t mch lc thng thp bc 4 xy dng bc 1.

    4. M phng bng Matlab-Modelsim vi tn hiu u vo l tng ca hai hm sin

    c cu trc v dng sng nh sau:

    5. Dng hm transfer v discrete transfer trong matlab thit k b lc xy dng

    bc 1 v bc 2 so snh vi kt qu m phng Matlab/ModelSim.

    Cu 12 Cho b lc thng thp bc hai nh sau:

    VHDL code

    Output

    signal

    Input signal

    0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5-1

    -0.5

    0

    0.5

    1

    Time (ms)

    VHDL code

    Output

    signal

    Input signal

    0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5-1

    -0.5

    0

    0.5

    1

    Time (ms)

  • 2 2

    986( )

    62.8 986G s

    s s

    Yu cu:

    1. Xy dng mch lc thng thp bc 4 t mch lc thng thp bc hai trn.

    2. Chuyn mch lc xy dng bc 1 qua dng ri rc s dng hm Bilinear vi

    tn s trch mu 300Hz.

    3. Vit chng trnh VHDL m t mch lc thng thp bc 4 xy dng bc 1.

    4. M phng bng Matlab-Modelsim vi tn hiu u vo l tng ca hai hm sin

    c cu trc v dng sng nh sau:

    5. Dng hm transfer v discrete transfer trong matlab thit k b lc xy dng

    bc 1 v bc 2 so snh vi kt qu m phng Matlab/ModelSim.

    Cu 13 Cho hm step response

    Cu 14 Cho hm m

    Cu 15 Tra bng Sin & Cosine

    Vit chng trnh VHDL tra bng c gi tr Sine v Cosine

    1

    2

    ( )*2048

    ( )*2048

    y Sin

    y Cos

    Bng gi tr hm Sine

    VHDL code

    Output

    signal

    Input signal

    0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5-1

    -0.5

    0

    0.5

    1

    Time (ms)

  • Bng gi tr hm Cosin

  • on code c hm Sine v Cosine

  • Cung cp a ch u vo c hm Sine v Cosine

    th so snh kt qu m phng bng VHDL v hm Sine ca Matlab

    0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.120

    100

    200

    300

    400

    Time (s)

    Waveform of sine

    function from Matlab

    and VHDL

    0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12-10

    -5

    0

    5

    10

    0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12-3000

    -2000

    -1000

    0

    1000

    2000

    3000

    Time (s)

    Time (s)

    (b)

    (a)

  • th so snh kt qu m phng bng VHDL v hm Cosine ca Matlab

    Cu 16

    Waveform of cosine

    function from Matlab

    and VHDL

    0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12-3000

    -2000

    -1000

    0

    1000

    2000

    3000

    0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12-2

    -1.5

    -1

    -0.5

    0

    0.5

    1

    Time (s)

    Time (s)

    (a)

    (b)