Cahier des charges

Concevez une porte logique NAND a deux entrées. C'est la porte universelle : toute fonction logique peut etre construite avec des portes NAND.

Concevez une porte logique NOR a deux entrées. Comme la NAND, c'est une porte universelle.

Concevez une porte logique XNOR (equivalence) a deux entrées. La sortie est active lorsque les deux entrées sont identiques.

Concevez un demi-additionneur (half adder) qui additionne deux bits sans retenue entrante.

Concevez un additionneur 1 bit complet (full adder) avec retenue entrante et sortante. Ce bloc est la brique de base de toute unite arithmetique.

Concevez un multiplexeur 4 vers 1 purement combinatoire. Le selecteur de 2 bits choisit laquelle des 4 entrées est transmise en sortie.

Concevez un décodeur binaire 2 vers 4 avec signal d'activation (enable). La sortie est un code one-hot correspondant a la valeur du selecteur lorsque le décodeur est actif.

Concevez un vérificateur de parité sur 8 bits. La sortie indique si le nombre de bits a 1 dans l'entrée est impair (parité = 1) ou pair (parité = 0).

Concevez un comparateur combinatoire 4 bits qui compare deux nombres non signes et indique si le premier est superieur, egal ou inferieur au second.

Implémentez une bascule D avec enable et reset asynchrone actif haut. La bascule mémorise i_d sur le front montant uniquement si i_en est actif.

Implémentez un registre 4 bits avec enable et reset asynchrone actif haut.

Implémentez un registre a décalage a gauche 4 bits avec entrée série et reset asynchrone.

Implémentez un registre a décalage série vers parallele (SIPO) 4 bits avec reset asynchrone. Les bits entrent en série et sont disponibles en parallele.

Implémentez un compteur synchrone 4 bits croissant avec enable et reset asynchrone.

Implémentez un compteur synchrone 4 bits decroissant avec enable et reset asynchrone. Le reset initialise a la valeur maximale (15).

Implémentez un compteur en anneau (ring counter) 4 bits avec reset asynchrone. Un seul bit a '1' circule dans le registre.

Implémentez un esclave SPI générique en mode 1 (CPOL=0, CPHA=1) qui reçoit une trame de 32 bits.

Implémentez un maître SPI (mode 0 : CPOL=0, CPHA=0) capable d'émettre et de recevoir un octet sur un bus SPI.

Implémentez un maître SPI en mode 0 (CPOL=0, CPHA=0) capable de transférer 8 bits en série.

Implémentez un compteur BCD synchrone qui compte de 0 à 9 puis reboucle à 0, avec reset asynchrone actif bas et entrée d'activation.

Implémentez un diviseur d'horloge générique qui divise la fréquence d'entrée par 2 × G_HALF, avec reset asynchrone.

Implémentez un registre à décalage série 4 bits (SISO) avec reset asynchrone. Les bits se décalent vers la droite à chaque front montant.

Implémentez une machine à états Mealy qui détecte la séquence binaire «101» sur une entrée série, avec gestion du chevauchement.

Implémentez une ALU combinatoire réalisant 4 opérations sur deux opérandes 8 bits : addition, soustraction, ET logique et OU logique, avec drapeau de retenue.

Implémentez un latch transparent pour comprendre ce piège classique du FPGA. Quand enable est haut, la sortie suit l'entrée ; quand enable est bas, la sortie conserve sa valeur.

Implémentez un registre à décalage chargeable 8 bits combinant chargement parallèle et décalage à gauche, avec priorité au chargement.

Implémentez un étireur d'impulsion qui prolonge un signal d'un cycle en une sortie active pendant G_CYCLES cycles d'horloge.

Implémentez un timer watchdog de sécurité : un compteur décrémente en continu et déclenche un timeout si aucun signal i_kick n'est reçu à temps.

Implémentez un contrôleur FSM à 3 états (OFF, BLINK, ON) qui pilote une LED avec clignotement. Chaque appui sur le bouton avance la séquence.

Implémentez un générateur PWM avec un compteur séquentiel et une sortie combinatoire contrôlée par le rapport cyclique.

Implémentez un registre à décalage à rétroaction linéaire (LFSR) 8 bits avec chargement de graine et sortie combinatoire de feedback.

Implémentez un filtre moyenneur glissant sur 4 echantillons avec un registre a décalage séquentiel et un calcul combinatoire de la moyenne.

Implémentez un registre parallele N bits avec enable et détection combinatoire de mise a jour.

Implémentez un synchroniseur CDC a deux bascules avec détection combinatoire de fronts montants et descendants.

Implémentez un calculateur CRC-16 synchrone, bit par bit, avec le polynome CCITT et une sortie combinatoire du registre CRC.

Implémentez les deux premieres phases d'un maitre I2C : condition START et envoi de l'adresse 7 bits + bit R/W via une FSM a 5 états.

Implémentez un décodeur 7 segments qui convertit un chiffre BCD (0-9) en 7 signaux pour allumer les bons segments d'un afficheur, avec enable.

Implémentez un top level qui instancie un compteur BCD et un décodeur 7 segments, en câblant correctement les signaux internes et les ports externes.

Concevez un multiplieur combinatoire 4 bits qui calcule le produit de deux nombres non signes sur 8 bits de sortie.

Concevez un convertisseur combinatoire qui transforme un nombre BCD (Binary-Coded Decimal) sur 8 bits en sa valeur binaire sur 7 bits.

Concevez un multiplexeur 8 vers 1 purement combinatoire. Le selecteur de 3 bits choisit laquelle des 8 entrées est transmise en sortie.

Concevez un demultiplexeur 1 vers 2. L'entrée est acheminee vers l'une des deux sorties selon le selecteur.

Concevez un demultiplexeur 1 vers 4. L'entrée est acheminee vers l'une des quatre sorties selon le selecteur de 2 bits.

Concevez un décodeur binaire 3 vers 8 avec signal d'activation. La sortie est un code one-hot correspondant a la valeur du selecteur.

Concevez un convertisseur 4 bits de code binaire vers code Gray. Le code Gray est utilise dans les communications car un seul bit change entre deux valeurs consecutives.

Concevez un convertisseur 4 bits de code Gray vers code binaire. Opération inverse du convertisseur binaire vers Gray.

Concevez un soustracteur combinatoire 4 bits qui calcule la difference de deux nombres non signes avec indication d'emprunt.

Implémentez une bascule JK avec reset asynchrone actif haut. La bascule JK est la plus polyvalente : elle peut maintenir, mettre a '1', mettre a '0' ou basculer sa sortie.

Implémentez une bascule T (Toggle) avec reset asynchrone actif haut. Quand T='1', la sortie bascule a chaque front montant.

Implémentez une bascule SR synchrone avec reset asynchrone actif haut. S met la sortie a '1', R la remet a '0'.

Concevez un encodeur combinatoire qui transforme un chiffre BCD valide en code Excess-3.

Encodez 4 bits de données avec trois bits de parité paire pour former un mot Hamming (7,4).

Corrigez un process combinatoire incomplet qui mémorise une ancienne valeur quand `i_sel = "11"`.

Réalisez un compteur synchrone qui parcourt uniquement les valeurs impaires sur 4 bits.

Implémentez un compteur décrémental qui se recharge seul quand il atteint zéro.

Convertissez un code thermomètre 8 bits en nombre binaire.

Concevez un générateur séquentiel de la suite de Fibonacci sur 8 bits.

Inversez l’ordre de quatre nibbles contenus dans un mot 16 bits.

Additionnez un flux d’échantillons non signés dans un accumulateur 12 bits.

Détectez si quatre valeurs 4 bits contiennent au moins un doublon.

Calculez la différence signée entre deux échantillons 8 bits.

Accumulez un paquet d’échantillons et signalez la somme au dernier mot.

Calculez les sommes cumulées de quatre valeurs 4 bits.

Comptez les bits différents entre deux mots 8 bits.

Comptez les zéros consécutifs à partir du bit de poids faible.

Acceptez une trame si sa destination MAC est locale ou broadcast.

Vérifiez qu’une longueur de paquet est comprise dans une fenêtre autorisée.

Détectez les TPID VLAN courants et extrayez le champ TCI.

Implémentez une activation ReLU signée 8 bits.

Calculez le maximum d’une fenêtre 2x2 de pixels 8 bits.

Retournez la valeur maximale et son indice parmi quatre entrées.