Übungen zu RED / PRED 1 Synchrones Digitaldesign

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1 Üungn zu RED: Snchons Digitlsign Rgnsug, Üungn zu RED / PRED 1 Snchons Digitlsign 1.1 Snchons Digitlsign: Enl-Gnto () glol_nl CLOCK_50 ngn (nl-flgs gnto) nl _50MHz 10 MHz 1 MHz 100 KHz 10 KHz 1 KHz 100 Hz 10 Hz 1 Hz CLOCK_50 c ff ck c (c) z -1 glol_st nvc(7:0) glol_st f(nvc(n))=10 n Hz U c,in sl1 nlog wol t: fs0 mu0 n0 ADC cds sl2 DsAcOut cacoutwith t t: fs2 mu2 n2 mu sl0 D c,in cdcinwith t t: fs2 mu1 n1 DAC cus nlog wol t: fs1 U c,out F nl st igitl hmonic oscillto OscOut coscoutwith Us Logic c1out c2out ispl DsAcOut () _50MHz cnt7 cpio nl mflg st st st nl cnt6 cpio nl ngn nl-flgs nvc(7:0) gnto st st mflg cnt0 cpio nl mflg st st nvc(7): 10 7 Hz nvc(6): 10 6 Hz nvc(1): 10Hz nvc(0): 1Hz Fig. 1.1: () Gsmtsstm, EFF ls Schltungssmol us Sicht Digitltchnik un (c) ls Vzögung us Sicht Signlvitung, () Enl-Gnto ngn in (). Vvollstänign Si Biltil () so, ss nvc() Puls Bit 20ns (=1/50MHz) lifn, un zw nvc() mit Funz f s, =10. Dis Puls solln i Enl-Flipflops gmäß Biltil mit ntspchnn Funz itn lssn. Pof. D. M. Schut - Sit 1 von 4 - Hochschul Rgnsug

2 Üungn zu RED: Snchons Digitlsign Rgnsug, Bu ins Enl-Flipflops (EFF) () (c) FF1 t t nl n ff nl ff FF ff Bil 1.2: Enl D-Flipflop (EFF): () Smol, schlcht un (c) gut Rlisiung. Bil 1.1 () zigt s Smol ins Enl-Flipflops (EFF). nnn Si minstns in Dsign-Rgl, ggn wlch i Rlisiung mit D-Flipflop in Biltil vstößt. Zign Si in Bil5.1(c) wi mn in Enl-Flipflop (EFF) ichtig mcht. 1. Bu ins Pulsgntos () nn1 Bil 1.: Asnchon Puls-Gnto: () Schltkis, Signl-Zit-Digmm. Komplttin Si s Signl-Zit-Digmm in Bil 1.2. Di Vzögung s n- Gtts knn ls 0 ns ngnommn wn. Vwnn Si Wikpfil (wi gilt), um zustlln wlch Flnk wlch n Flnk uslöst. Ist s gmäß Dsign-Rgln in Onung, wnn uf is Wis Flnkn in Puls umgstzt wn, um nchfolgn Bulmnt zu tiggn?... nnn si minstns in Polm, s ufttn knn, wnn uf is Wis Spichlmnt flnkn-gtiggt wn. Pof. D. M. Schut - Sit 2 von 4 - Hochschul Rgnsug

3 Üungn zu RED: Snchons Digitlsign Rgnsug, Accumult- Dump-Schltung mit Downsmpling, Mtho 1 () Cnt1 A FF1 Til: s 1/K ff ff st s M '1' Cnt2 Count m A1 s_slow puls_gnto A l A2 st s s_slow, l S8' S0'' S1'' S2'' S'' S4'' S5'' S6'' S7'' S8'' ' S0''' S1''' s S9 ' Bil 1.4: Accumult- Dump-Schltung mit Downsmpling, Mtho 1. Schltungsintntion: FF1 un A iln inn Intgto, i ltztn M Wt von summit. Di Summ S 9 wi von ünommn. Dnn wi FF1 vom puls_gnto sncnon gnullt. Anschlißn ginnt i Intgtion n nächstn M Wt von, usw. Funktion von Count mit Ll Cnt2 (, woi MOD Moulo-Opto ist): (0) <=0 wnn ='0', (1) m<='1' wnn =(-1), sonst m<='0', (2) wnn ='1' un positiv Flnk uf : <=((+1) MOD ). Wlch Funztilung f /f s listt Til Cnt1 gmäß Bil 1.? K =... Wlch Funztilung f s /f s_slow listt Zähl Cnt2 gmäß Bil 1.? M =... Zichnn Si in Bil 1.: s_slow,, un n snch. lokl. Rst =l (fü st='1') Zichnn Si in Bil 1. wnn un wi s Intg-Signl uch Signl l gnullt wi. Pof. D. M. Schut - Sit von 4 - Hochschul Rgnsug

4 Üungn zu RED: Snchons Digitlsign Rgnsug, nnn Si minstns 2 Vstöß ggn i Rgln fü snchons Dsign in Bil Accumult- Dump-Schltung mit Downsmpling, Mtho 2 Count m 1 Count Cnt m 2 m2 Cnt1 () 1 FF1 ff 2 ff s st m2 2 S8' S0'' S1'' S2'' S'' S4'' S5'' S6'' S7'' S8'' ' S0''' S1''' s S9 ' Bil 1.5: Tktung igitl FlipFlops, Mtho 2. Komplttin Si i Schltung in Bil 1.4() so, ss si i in 5. schin Funktionlität unt Einhltung Rgln fü snchons Digitlsign lift. (P fü i Ezugung von 1, 2, wit P fü i Acc Dump-Schltung, 1P fü stl. Litungn.) Zichnn Si in Bil 1.4 s Signl-Zit-Digmm fü i Signl 1, 2 un m2 in. Pof. D. M. Schut - Sit 4 von 4 - Hochschul Rgnsug

5 Üungn zu RED: Snchons Digitlsign Rgnsug, Snchons Digitlsign: Asnchonous Signl Cptuing '1' (intnl) (tnl) (intnl) s z 1 st st t int z s Pof. D. M. Schut - Sit 5 von 4 - Hochschul Rgnsug

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