XOR - rogerioag/gcg GitHub Wiki
The XOR gate implements the function described in truth table, considering inputs (x, y) and output (z):
| x | y | z |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Para criar componentes básicos, como neste exemplo uma porta XOR, pode ser utilizado o comando make new. Note que denominamos o projeto de xor2 pelo fato do componente ter duas entradas, valor esse passado para o make na variável PROJECT e a arquitetura para esse elemento básico foi definida como lógica, por meio da variável ARCH.
make new PROJECT=xor2 ARCH=logic IN=x,y OUT=zVerificando a estrutura do projeto, pode-se ver que foram criados o arquivo da entidade no diretório src e do teste no diretório testbench. O Código VHDL gerado para a entidade xor2 foi criado, sendo necessário somente colocarmos o tipo das variáveis e a expressão lógica (z <= x xor y) que gera o resultado descrito na tabela verdade.
<a name="cod_xor2"/a>
-- Projeto gerado via script.
-- Data: Qua,20/07/2011-13:51:40
-- Autor: rogerio
-- Comentario: Descrição da Entidade: xor2.
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
entity xor2 is
port(a,b:in std_logic; y:out std_logic);
end xor2;
architecture logica of xor2 is
begin
y <= a xor b;
end logica;No diretorio testbench foi criado o arquivo xor2_tb.vhd que é o testbench para a entidade xor2, conforme podemos ver no Código, novamente alteramos type para std_logic e criamos os casos de teste.
<a name="cod_xor2_tb"/a>
-- Testebench gerado via script.
-- Data: Qua,20/07/2011-13:51:42
-- Autor: rogerio
-- Comentario: Teste da entidade xor2.
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
entity xor2_tb is
end xor2_tb;
architecture logica of xor2_tb is
-- Declaração do componente.
component xor2
port (a,b: in std_logic; y: out std_logic);
end component;
-- Especifica qual a entidade está vinculada com o componente.
for xor2_0: xor2 use entity work.xor2;
signal s_t_a, s_t_b, s_t_y: std_logic;
begin
-- Instanciação do Componente.
-- port map (<<p_in_1>> => <<s_t_in_1>>)
xor2_0: xor2 port map (a=>s_t_a,b=>s_t_b,y=>s_t_y);
-- Processo que faz o trabalho.
process
-- Um registro é criado com as entradas e saídas da entidade.
-- (<<entrada1>>, <<entradaN>>, <<saida1>>, <<saidaN>>)
type pattern_type is record
-- entradas.
vi_a, vi_b: std_logic;
-- saídas.
vo_y: std_logic;
end record;
-- Os padrões de entrada são aplicados (injetados) às entradas.
type pattern_array is array (natural range <>) of pattern_type;
constant patterns : pattern_array :=
(
('0', '0', '0'),
('0', '1', '1'),
('1', '0', '1'),
('1', '1', '0')
);
begin
-- Checagem de padrões.
for i in patterns'range loop
-- Injeta as entradas.
s_t_a <= patterns(i).vi_a;
s_t_b <= patterns(i).vi_b;
-- Aguarda os resultados.
wait for 1 ns;
-- Checa o resultado com a saída esperada no padrão.
assert s_t_y = patterns(i).vo_y report "Valor de s_t_y não confere com o resultado esperado." severity error;
end loop;
assert false report "Fim do teste." severity note;
-- Wait forever; Isto finaliza a simulação.
wait;
end process;
end logica;Executando os comandos make apresentado no Código, se tudo estiver correto, a entidade xor2 será analisada e compilada e o teste será executado e no final será apresentado a tela do gtkwave com o diagrama de tempo (forma de onda).
make compile TESTBENCH=xor2_tb
make run TESTBENCH=xor2_tb
make view TESTBENCH=xor2_tbmake all TESTBENCH=xor2_tbO diagrama do resultado pode ser visualizado na Figura.
<a name="fig_gtw_xor2"/a>
