Oft ist es notwendig technische Geräte mit mehr oder weniger zufällig erzeugten Testmustern zu prüfen. Um solche Testmuster in den verschiedensten Situationen und Varianten möglichst schnell und zuverlässig erzeugen zu können, werden Pattern-Generatoren (englisch: Bitmustergenerator, Flächenmustergenerator) eingesetzt. Diese Geräte erzeugen mit Hilfe eines Oszillators ein entsprechendes Taktsignal, welches vom Benutzer in seiner Frequenz und in seinem Tastverhältnis moduliert werden kann. Desweiteren ist es möglich, verschiedene Signale miteinander durch logische Operationen zu verknüpfen und somit das Testmuster noch weiter auszubauen.
Ein Einsatzgebiet der Pattern-Generatoren ist beispielweise die Videotechnik. Hier wird mit Hilfe eines Flächenmustergenerators ein Testbild erzeugt (siehe Abbildung 1), um so den Anzeigebereich des Bildschirms oder Projektors zu vermessen und zu analysieren.
Im Rahmen der Lehrveranstaltung Rechnergestützter Schaltkreisentwurf - AHDL gilt es einen Pattern-Generator in Form eines Bitmustergenerators zu entwerfen, zu simulieren und einen geeigneten Schaltkreis für das Projekt auszuwählen. Als Entwurfs- und Simulationswerkzeug soll dabei das Programm Altera Max + plus II in der Version 10.2 dienen.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 2 Funktioneller Entwurf und Simulation
- 2.1 Schematischer Aufbau
- 2.2 Modul Clock-Select
- 2.2.1 Entwurf
- 2.2.2 Simulation
- 2.3 Modul Clock-DutyCycle
- 2.3.1 Entwurf
- 2.3.2 Simulation
- 2.4 Modul Signalgenerator
- 2.4.1 Entwurf
- 2.4.2 Simulation
- 2.5 Modul Signal-Operation
- 2.5.1 Entwurf
- 2.5.2 Simulation
- 2.6 Modul Pattern-Generator
- 2.6.1 Aufbau
- 2.6.2 Simulation
- 3 Auswahl eines geeigneten Schaltkreises
- 4 Anhang
- 4.1 AHDL-Quellcode
- 4.1.1 Clock Devider
- 4.1.2 Clock Modulator
- 4.1.3 MUX18
- 4.2 VHDL-Quellcode
- 4.2.1 Clock Devider
- 4.2.2 Clock Modulator
- 4.2.3 MUX18
- 4.1 AHDL-Quellcode
- 5 Quellennachweis
- 5.1 Internet
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Zielsetzung dieser Arbeit besteht im Entwurf und der Simulation eines Pattern-Generators, speziell eines Bitmustergenerators, mithilfe des Programms Altera Max+plus II Version 10.2. Der Fokus liegt auf dem funktionalen Entwurf der einzelnen Module und deren Simulation, um die korrekte Funktionalität zu verifizieren. Anschließend wird ein geeigneter Schaltkreis für die Implementierung ausgewählt.
- Entwurf eines Bitmustergenerators
- Simulation der einzelnen Module des Pattern-Generators
- Funktionsüberprüfung der Module
- Auswahl eines passenden Schaltkreises
- Verwendung von AHDL und/oder VHDL
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Die Einleitung führt in die Thematik der Pattern-Generatoren ein und beschreibt deren Anwendung, beispielsweise in der Videotechnik zur Erzeugung von Testmustern zur Überprüfung von Bildschirmen oder Projektoren. Es wird die Aufgabe der Arbeit im Kontext der Lehrveranstaltung "Rechnergestützter Schaltkreisentwurf - AHDL" erläutert, die den Entwurf, die Simulation und die Auswahl eines geeigneten Schaltkreises für einen Pattern-Generator umfasst. Die Verwendung von Altera Max+plus II Version 10.2 als Entwurfs- und Simulationswerkzeug wird ebenfalls erwähnt.
2 Funktioneller Entwurf und Simulation: Dieses Kapitel beschreibt den funktionalen Entwurf und die Simulation der einzelnen Module des Pattern-Generators. Es werden detaillierte Informationen zu den Modulen Clock-Select, Clock-DutyCycle, Signalgenerator, Signal-Operation und Pattern-Generator bereitgestellt, inklusive ihrer jeweiligen Entwürfe und Simulationsergebnisse. Jeder Modulbeschreibung folgt ein schematischer Aufbau und die zugehörigen Simulationsergebnisse, die die Funktionalität jedes Moduls verifizieren.
3 Auswahl eines geeigneten Schaltkreises: Dieses Kapitel befasst sich mit der Auswahl eines geeigneten Schaltkreises basierend auf den Anforderungen des entworfenen Pattern-Generators. Die Auswahlkriterien und die Bewertung der verschiedenen Optionen werden hier detailliert beschrieben, um zu einer fundierten Entscheidung zu gelangen. Es geht darum, einen Schaltkreis zu finden, der die Anforderungen an Leistung, Größe und Kosten optimal erfüllt.
4 Anhang: Der Anhang enthält den AHDL- und VHDL-Quellcode der einzelnen Module des Pattern-Generators. Dieser Quellcode ermöglicht es, den Entwurf nachzuvollziehen und gegebenenfalls zu modifizieren oder zu erweitern. Die einzelnen Quellcodedateien sind entsprechend der Module gegliedert (Clock Divider, Clock Modulator, MUX18).
Schlüsselwörter
Pattern-Generator, Bitmustergenerator, Altera Max+plus II, AHDL, VHDL, Simulation, Schaltkreisentwurf, Videotechnik, Testmuster, Clock-Select, Clock-DutyCycle, Signalgenerator, Signal-Operation.
Häufig gestellte Fragen (FAQs) zum Dokument: Entwurf und Simulation eines Pattern-Generators
Was ist das Thema dieser Arbeit?
Diese Arbeit befasst sich mit dem Entwurf und der Simulation eines Pattern-Generators, speziell eines Bitmustergenerators, mithilfe der Software Altera Max+plus II Version 10.2. Der Fokus liegt auf dem funktionalen Entwurf der einzelnen Module und deren Simulation zur Verifikation der korrekten Funktionalität. Abschließend wird ein geeigneter Schaltkreis für die Implementierung ausgewählt.
Welche Module umfasst der Pattern-Generator?
Der Pattern-Generator besteht aus mehreren Modulen: Clock-Select, Clock-DutyCycle, Signalgenerator, Signal-Operation und Pattern-Generator. Jedes Modul wird detailliert im Kapitel "Funktioneller Entwurf und Simulation" beschrieben, inklusive schematischem Aufbau und Simulationsergebnissen.
Welche Programmiersprachen werden verwendet?
Die Arbeit verwendet AHDL und/oder VHDL für den Entwurf der einzelnen Module. Der vollständige Quellcode für beide Sprachen ist im Anhang enthalten.
Wie ist die Arbeit strukturiert?
Die Arbeit gliedert sich in folgende Kapitel: Einleitung, Funktioneller Entwurf und Simulation (mit Unterkapiteln für jedes Modul), Auswahl eines geeigneten Schaltkreises, Anhang (mit AHDL und VHDL Quellcode), und Quellennachweis. Ein Inhaltsverzeichnis bietet einen detaillierten Überblick.
Was wird im Kapitel "Funktioneller Entwurf und Simulation" behandelt?
Dieses Kapitel beschreibt den funktionalen Entwurf und die Simulation jedes einzelnen Moduls des Pattern-Generators (Clock-Select, Clock-DutyCycle, Signalgenerator, Signal-Operation und Pattern-Generator). Für jedes Modul werden der Entwurf und die Simulationsergebnisse detailliert dargestellt.
Was ist die Zielsetzung der Arbeit?
Die Zielsetzung ist der Entwurf und die Simulation eines funktionsfähigen Bitmustergenerators unter Verwendung von Altera Max+plus II. Die korrekte Funktionalität jedes Moduls soll durch Simulation verifiziert werden. Schließlich soll ein geeigneter Schaltkreis für die Implementierung ausgewählt werden.
Wo finde ich den Quellcode?
Der AHDL- und VHDL-Quellcode für die einzelnen Module (Clock Divider, Clock Modulator, MUX18) befindet sich im Anhang der Arbeit.
Welche Software wird verwendet?
Die Arbeit verwendet Altera Max+plus II Version 10.2 für den Entwurf und die Simulation des Pattern-Generators.
Welche Schlüsselwörter beschreiben die Arbeit am besten?
Schlüsselwörter sind: Pattern-Generator, Bitmustergenerator, Altera Max+plus II, AHDL, VHDL, Simulation, Schaltkreisentwurf, Videotechnik, Testmuster, Clock-Select, Clock-DutyCycle, Signalgenerator, Signal-Operation.
Welche Anwendung findet der Pattern-Generator?
Pattern-Generatoren finden beispielsweise in der Videotechnik Anwendung, um Testmuster zur Überprüfung von Bildschirmen oder Projektoren zu erzeugen.
- Quote paper
- Dipl.-Ing. (FH) Eric Liebau (Author), 2009, Entwurf eines Pattern-Generators in Form eines Bitmustergenerators, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/210616
