De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Digitale elektronica --1-- Inhoud Analyse van sequentiële netwerken –het gedrag van teruggekoppelde poortnetwerken –races en hazards –synchroon versus.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Digitale elektronica --1-- Inhoud Analyse van sequentiële netwerken –het gedrag van teruggekoppelde poortnetwerken –races en hazards –synchroon versus."— Transcript van de presentatie:

1 Digitale elektronica Inhoud Analyse van sequentiële netwerken –het gedrag van teruggekoppelde poortnetwerken –races en hazards –synchroon versus asynchroon gedrag, geheugencellen Sequentiële bouwblokken Synthese van sequentiële netwerken –incrementele gedragsbeschrijvingen –toestandsminimalisatie –Toestandsassignatie Aspecten van compositie en decompositie –Verfijning en decompositie –Spatiale versus temporale decomposities –Composities van synchrone automaten

2 Digitale elektronica Systeem Algoritme circuit Gedrag Logische Structuur Fysische Structuur R/T logisch Decompositie en verfijning Synthese vraagt verfijning van initiële gedragsspecificatie = compositie van meer elementaire gedragingen Informele vereisten

3 Digitale elektronica Systeem Algoritme circuit Gedrag Logische Structuur Fysische Structuur R/T logisch Decompositie en verfijning Elementaire knopen kunnen tot zelfde niveau behoren, of tot lager niveau Compositie volgens syntaxisregels van representatie (b.v. VHDL) Informele vereisten

4 Digitale elektronica Decompositie en verfijning Concrete representatie is voorstelling van meer abstracte interne representatie van gedrag Synthese = interpretatie van deze abstracte representatie Kan op diverse manieren: spatiaal vs. temporeel concretisering interpretatie spatiaal (parallel) temporeel (sequentieel)

5 Digitale elektronica Spatiale en temporele interpretaties Spatiale interpretatie bouwblokken afgebeeld op afzonderlijke onderdelen werken gelijktijdig pijlen = verbindingen in de ruimte tussen bouwblokken snelle, maar dure circuits controle impliciet Spatiale interpretatie bouwblokken afgebeeld op afzonderlijke onderdelen werken gelijktijdig pijlen = verbindingen in de ruimte tussen bouwblokken snelle, maar dure circuits controle impliciet Temporele interpretatie bouwblokken afgebeeld op invocaties van onderdelen werken na elkaar pijlen = verbindingen in de tijd tussen bouwblokken (geheugen) trage, goedkope circuits expliciete controle nodig Temporele interpretatie bouwblokken afgebeeld op invocaties van onderdelen werken na elkaar pijlen = verbindingen in de tijd tussen bouwblokken (geheugen) trage, goedkope circuits expliciete controle nodig

6 Digitale elektronica Temporele interpretaties Essentie van temporele interpretatie: algoritme Implementatie vereist processor-achtige architectuur: –tijd wordt expliciet in klok –er is geheugen nodig voor tussenresultaten en toestand –er is controle nodig voor externe synchronisatie en interne geleiding van uitvoering

7 Digitale elektronica Temporele interpretaties Mogelijke uitvoeringsvormen (van traag en goedkoop naar snel en duur) –Standaard-computer = zuivere software-implementatie –Bordniveau op standaard bus (VME, PCI, …) met standaard bord = zuivere software-implementatie –Bordniveau op standaard bus, met standaard processor, maar eigen bord –Chipniveau met standaard processor als kern –Chipniveau met ASIP-processor (programmeerbaar) –Chipniveau met ASIC-processor (ingebakken programma) –Chipniveau met automaat

8 Digitale elektronica Temporele interpretaties combinatorisch voorbeeld (1) Repeat repeat until start = 0; repeat until start =1; done:= 0; T1 := a + b; T2 := c + d; T2 := T1 + T2; out := T2 + e; done:= 1; until false; Repeat repeat until start = 0; repeat until start =1; done:= 0; T1 := a + b; T2 := c + d; T2 := T1 + T2; out := T2 + e; done:= 1; until false; Repeat repeat until start = 0; repeat until start =1; done:= 0; T := a + b; T := T + c; T := T + d; out := T + e; done:= 1; until false; Repeat repeat until start = 0; repeat until start =1; done:= 0; T := a + b; T := T + c; T := T + d; out := T + e; done:= 1; until false; a b c d e a b c d e

9 Digitale elektronica Temporele interpretaties ASIC-implementatie van voorbeeld a b c d e

10 Digitale elektronica Temporele interpretaties sequentieel voorbeeld

11 Digitale elektronica Spatiale interpretaties combinatorisch vorbeeld a b c d e Netwerk: som-van-producten meerniveau...

12 Digitale elektronica Spatiale interpretaties sequentiële voorbeelden: algemene vorm

13 Digitale elektronica Spatiale interpretaties sequentiële voorbeelden: cascadevorm (1) M A A B B B C C C D D D E E E F F F G G G H H H A M A A B B B C C C D D D E E E F F F G G G H H H A (ABCDEFGH) (A)(B)(C)(D)(E)(F)(G)(H) (AE)(BF)(CG)(DH) (ACEG)(BDFH) Stabiele partities -- M1 -- M1,M2 -- M1,M2,M3=M

14 Digitale elektronica Spatiale interpretaties sequentiële voorbeelden: cascadevorm (2) M A A B B B C C C D D D E E E F F F G G G H H H A M A A B B B C C C D D D E E E F F F G G G H H H A M ACEG=a a b BDFH=b b a M ACEG=a a b BDFH=b b a M2 0,- 1,a 1,b ABEF=c c c d CDGH=d d d c M2 0,- 1,a 1,b ABEF=c c c d CDGH=d d d c M3 0,- 1,ac 1,ad 1,bc 1,bd ABCD=e e e e e f EFGH=f f f f f f M3 0,- 1,ac 1,ad 1,bc 1,bd ABCD=e e e e e f EFGH=f f f f f f

15 Digitale elektronica Spatiale interpretaties sequentiële voorbeelden: parallelvorm (1) M A A B B B C C C D D D E E E F F F A M A A B B B C C C D D D E E E F F F A (ABCDEF) (A)(B)(C)(D)(E)(F) Stabiele partities -- M1,M2=M (ACE)(BDF)M1M2(AD)(BE)(CF)

16 Digitale elektronica Spatiale interpretaties sequentiële voorbeelden: parallelvorm (2) M A A B B B C C C D D D E E E F F F G M A A B B B C C C D D D E E E F F F G M ACE=a a b BDF=b b a M ACE=a a b BDF=b b a M AD=c c d BE=d d e CF=e e c M AD=c c d BE=d d e CF=e e c

17 Digitale elektronica Spatiale interpretaties sequentiële voorbeelden: factorisatie a b c d e

18 Digitale elektronica Synchrone composities is synchroon altijd synchroon? Combineer twee synchrone automaten met identiek klokgedrag op algemene manier Is resultaat altijd synchrone schakeling met verwacht aantal toestanden?

19 Digitale elektronica Synchrone composities is synchroon altijd synchroon? ? I11 I21 I12 I22 O11 O21 O22 O12 S1 S2 I S O

20 Digitale elektronica Synchrone composities is synchroon altijd synchroon?

21 Digitale elektronica Asynchrone composities Wat gebeurt er als wij twee automaten met verschillende klok aan elkaar verbinden? C1C2

22 Digitale elektronica Asynchrone composities Er lopen meerdere draden van M1 naar M2 –op meer dan een flipflop overgangen mogelijk in I- interval –uiteindelijk bereikte toestand kan verkeerd zijn Er loopt maar één draad van M1 naar M2. Problemen als –input Hamming >1-overgang kan veroorzaken –input statische hazard kan genereren C1C2

23 Digitale elektronica Asynchrone composities CONCLUSIE Asynchrone informatie moet beperkt blijven tot één bit (meerdere inputs van verschillende bronnen mogelijk) Mag rechtstreeks slechts Hamming-1-transities genereren Mag geen aanleiding geven tot statische of dynamische combinatorische hazards

24 Digitale elektronica Asynchrone composities hoe communiceren wij meerbit-informatie? Gebruik synchronisatieprotocol –Asynchrone eendraadcommunicatie om interval aan te geven waarin meerbit-informatie stabiel is –Zorg dat meerbitsinformatie alleen dan in I- interval kan aangelegd worden –Zorg dat meerbit-informatie geen hazards kan veroorzaken aan flipflop-inputs  nooit meerdere transities in I-interval

25 Digitale elektronica Asynchrone composities hoe communiceren wij meerbit-informatie?

26 Digitale elektronica Asynchrone composities hoe communiceren wij meerbit-informatie?


Download ppt "Digitale elektronica --1-- Inhoud Analyse van sequentiële netwerken –het gedrag van teruggekoppelde poortnetwerken –races en hazards –synchroon versus."

Verwante presentaties


Ads door Google