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Lycée Eugène IONESCO 1STI2D-SIN Utilisation d’un PLD pour réaliser la fonction

Lycée Eugène IONESCO 1STI2D-SIN Utilisation d’un PLD pour réaliser la fonction « Encodage clavier » Page n°1/5 STI2D - Système d'Information et Numérique TD TP Cours Synthèse Devoir Evaluation Projet Document ressource UTILISATION D’UN PLD POUR REALISER LA FONCTION « ENCODAGE CLAVIER » 1 – EXPOSE DE LA PROBLEMATIQUE Le clavier du système automatique de lavage est constitué de 6 touches (6 boutons poussoirs) qui permettent l’acquisition des commandes de l’utilisateur. Le décodage des commandes est actuellement effectué par une structure numérique utilisant des opérateurs logiques contenus dans plusieurs circuits intégrés. En plus de la diminution de l’encombrement sur la carte connectique-affichage, nous souhaiterions rendre le décodage du clavier modifiable. Pour cela il faudra que cette fonction soit assurée par un composant logique programmable du type GAL. 2 - ANALYSE DU CAHIER DES CHARGES 1. Indiquer le nombre d’entrées et le nombre de sorties de la fonction « Encodage Clavier ». 2. Choisir, en justifiant votre réponse, en fonction du nombre d’entrées/sorties le GAL parmi la liste suivante : 16V8, 20V8 ou 22V10. 3. Rappeler les équations logiques de T_clav, Clav1, Clav2 et Clav3 en fonctions des entrées Prog1F à Prog5F et ValidF. 3 – LANGAGE DE DESCRIPTION LOGIQUE ABEL 3.1 – Exemple n°1 Le GAL ci-dessous doit réaliser les fonctions suivantes : B . A 0 S = = = = , B A 1 S + + + + = = = = , B A 2 S ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ = = = = et B . A B . A 3 S + + + + = = = = . SIN Lycée Eugène IONESCO 1STI2D-SIN Utilisation d’un PLD pour réaliser la fonction « Encodage clavier » Page n°2/5 1. Compléter la table de vérité suivante : A B S0 S1 S2 S3 0 0 0 1 1 0 1 1 2. Etablir, sur papier, le fichier ABEL permettant de générer les sorties S0, S1, S2 et S3. 3. Dessiner le schéma précdent sous ISIS. Enregistrer le dessin sous le nom activité1. 4. A partir du logiciel ISIS, cliquer sur « Ajouter/supprimer fichier source… » dans le menu « Source ». 5. Dans la fenêtre « Ajouter/supprimer fichier source… », choisir ABEL comme « Outil de génération de code » puis cliquer sur « Nouveau ». 6. Enregistrer le fichier ABEL sous le nom « activite1.abl » dans le répertoire « work » qui se trouve dans le dossier « C:\Ez-abel ». 7. Ouvrir le fichier ABEL crée en cliquant sur « activite1.abl » dans le menu « Source ». 8. Editer le fichier ABEL « activite1.abl » 9. Compiler le fichier ABEL « activite1.abl » en cliquant sur « Tout Construire » dans le menu « Source ». 10. Implanter le fichier .jed dans le GAL22V10 sous ISIS (clic droit et « Editer Propriétés) en indiquant le chemin du fichier .jed obtenu lors de la compilation du fichier ABEL. Nom et chemin du fichier .jed obtenu lors de la compilation Lycée Eugène IONESCO 1STI2D-SIN Utilisation d’un PLD pour réaliser la fonction « Encodage clavier » Page n°3/5 11. Simuler le GAL et vérifier que son fonctionnement correspond à celui décrit par la table de vérité précédente. 3.2 – Exemple n°2 12. Etablir, sur papier, le fichier ABEL permettant de générer les sorties S0, S1, S2 et S3 à partir de la table de vérité de la question 3.2.1. 13. Créer un nouveau fichier abel qui sera enregistré sous le nom « activite2.abl » dans le répertoire « work » qui se trouve dans le dossier « C:\Ez-abel ». 14. Editer le fichier ABEL « activite2.abl ». Compiler le fichier ABEL. 15. Simuler le GAL et vérifier que son fonctionnement correspond à celui décrit par la table de vérité. Rédiger un compte-rendu des manipulations suivantes contenant le logigramme, les fichiers ABEL et les résultats de simulation. 4 – REALISATION DE LA FONCTION « ENCODAGE CLAVIER » PAR PLD 4.1 – Fichier ABEL et simulation de la solution Nous allons maintenant remplacer l’ensemble des portes logiques réalisant la fonction « Encodage Clavier » par un seul circuit : un GAL16V8. 1. Etablir les équations des sorties T_clav, Clav1, Clav2 et Clav3 en langage ABEL. 2. Affecter, en langage ABEL, les numéros des broches du GAL16V8 (AMD16V8) aux signaux d’entrée/sorties en respectant les connexions décrites ci-dessous. Configurer, en langage ABEL, les cellules de sortie utilisées. CLK/I0 1 I1 2 I2 3 I3 4 I4 5 I5 6 I6 7 I7 8 I8 9 OE/I9 11 IO0 19 IO1 18 IO2 17 IO3 16 IO4 15 IO5 14 IO6 13 IO7 12 U1 AM16V8 0 PROG1F 0 PROG2F 0 PROG3F 0 PROG5F 0 VALID 0 PROG4F ? TCLAV ? CLAV1 ? CLAV2 ? CLAV3 Lycée Eugène IONESCO 1STI2D-SIN Utilisation d’un PLD pour réaliser la fonction « Encodage clavier » Page n°4/5 3. Dessiner, sous ISIS, la structure électronique de la fonction « Encodage clavier » constituée d’un GAL16V8 (AMD16V8), de « logicstate » qui permettront d’imposer les niveaux logiques des signaux Prog1F, Prog2F, Prog3F, Prog4F, Prog5F et ValidF et de « logicprobe » pour visualiser les niveaux logiques sur les sorties T_clav, Clav1, Clav2 et Clav3. 4. Créer un nouveau fichier ABEL nommé "encodage.abl". 5. Editer et compiler le fichier ABEL. 6. Implanter le fichier .jed dans le GAL16V8 du schéma ISIS prcécédent. 7. Simuler le GAL et vérifier que son fonctionnement correspond à celui décrit par la table de vérité précédente. 8. Saisir le nouveau schéma de simulation ci-dessous : Le symbole est un générateur de signal rectangulaire numérique. Pour régler ses propriétés faire un clique droit puis éditer propriétés. 9. Régler les fréquences des signaux d’entrée comme indiqué ci-dessous : Signal d’entrée Fréquence Prog1F 20 kHz Prog2F 10 kHz Prog3F 5 kHz Prog4F 2500 Hz Prog5F 1250 Hz ValidF 625 Hz 10. Implanter le fichier .jed obtenu précédemment dans le GAL16V8 sous ISIS. 11. Ouvrir une fenêtre de simulation numérique permettant de visualiser tous les signaux. Lancer une simulation pendant 2 ms. 12. Visualiser les signaux d’entrée et de sortie. Montrer que le cahier des charges est bien respecté en commentant les chronogrammes. ? Lycée Eugène IONESCO 1STI2D-SIN Utilisation d’un PLD pour réaliser la fonction « Encodage clavier » Page n°5/5 4.2 – Programmation du PLD et validation du fonctionnement 13. A l’aide du programmateur universel, programmer le circuit intégré 16V8 avec votre fichier JEDEC. Pour cela, vous devez : • lancer l’application SUPERPRO ; • choisir le composant cible GAL 16V8 du fabricant (inscrit sur le composant) : Menu « Device » puis à gauche choisir le fabriquant « LATTICE » et à droite choisir la référence exact du composant ; • placer le circuit intégré sur son support dans le bon sens et au bon endroit : observer le modèle ; • effacer le composant avec le bouton « ERASE » ; • charger le fichier JEDEC à programmer : Menu « Load » LOAD puis indiquer le chemin d’accès du fichier JEDEC ; • lancer la programmation : « PROGRAM » ; • vérifier qu’il n’y a pas d’erreur de programmation : « VERIFY ». Le circuit 16V8 étant programmé, il faut valider expérimentalement le fonctionnement de la fonction « Encodage clavier » à partir de l’ensemble lecteur de carte à puce pour station de lavage. 14. A l’aide du plan d’implantation des composants de la carte connectique-afficheur, insérer le circuit 16V8 sur son support puis alimenter l’ensemble lecteur de carte à puce pour station de lavage (Pour cela enclencher l’alimentation stabilisée sans toucher aux réglages). 15. Suivre les instructions et vérifier le bon fonctionnement du décodage du clavier. Rédiger un compte-rendu de la réalisation de la fonction « Encodage Clavier » par PLD contenant le logigramme, le fichier ABEL, les résultats de simulation, la validation sur le système et une conclusion. U1 : PAL 16V8 uploads/Geographie/ tp-station-de-lavage-encodage-par-pld-pdf.pdf