1..n-1. clk_rest init/<<1. Clk Init/<<1. Rest <<1. 0..n-1. n..2n-1. a-b Sub. 4 Schieben clk_div = clk_rest = ini/<<1 = mux = runde_n== 0.

Transkript

1 . Divisio Steuerug Divided Divisor clk_div mux eg Clk Divisor..- clk_rest iit/<< b..- a-b Sub..- a Clk Iit/<< Rest << Rest ud Quotiet Iit immer Iit immer Schiebe immer Schiebe ii/<< = ii/<< = Sub; Rest = rude_== immer ii/<< = X Sub; Rest = eg == && rude_ == eg == ii/<< = Ede X eg == && rude_ == ii/<< = ii/<< = ii/<< = X X rude_ ==

2 8 Arithmetische Schaltuge Die Steuerug der Dividierer-Schaltug wird u für die Wortbreite =wie folgt implemetiert: Kombiatorische Logik clk_div clk_rest iit/<< mux Clk D D D D Q Q Q Q eg T c) I welche Bits des Zustadsregisters wird der aktuelle Zustad ud die Azahl der bisher durchgeführte Rude abgespeichert? Rude: Isgesamt Rude ) ld() = Bits otwedig ) Q ud Q. Zustad: Zustade )dld()e =Bits otwedig ) Q, Q ud Q. Prizipiell trägt die Iformatio über die bisher durchgeführte Rude auch zum aktuelle Zustad bei. Im Rahme dieser Aufgabe ist die Iformatio über die aktuelle Rude jedoch aus der Iformatio über de aktuelle Zustad ausgegliedert ud wird separat als Rudezähler geführt.

3 . Divisio 9 Implemetierug des Zustadsautomate mit Multiplexer T a) Gebe Sie für die Eigäge des Multiplexers biär die Ausgagsworte a, mit dee sich die Ausgagsfuktio des Moore-Automate ergibt. Zustad XXXX X X Bit : clk_div Bit : clk_rest Bit : iit/<< Bit : mux XX T b) Gebe Sie die Folgezustäde für alle ubedigte Verzweiguge a. Zustad () Folgezustad

4 Arithmetische Schaltuge T c) Gebe Sie eie Multiplexer-Schaltug a, die mittels des Sigals rude_ die Folgezustäde des Zustads a ihrem Ausgag bereitstellt. rude_ Folgezustad vo Zustad T d) Gebe Sie eie Schaltug zur Bestimmug des Folgezustads vo Zustads a, die ohe Multiplexer auskommt. rude_ Folgezustad vo Zustad T e) Gebe Sie eie Multiplexer-Schaltug a, die mittels der Sigale rude_ ud eg de Folgezustad des Zustads a ihrem Ausgag bereitstellt. eg Folgezustad vo Zustad rude_

5 . Divisio T f) Gebe Sie eie kombiatorische Schaltug für de Rudezähler a, der jedesmal, we sich der Moore-Automat im Zustad befidet, die i Bits ud des Zustadsworts gespeicherte Rudeazahl um Eis erhöht. Aktueller Zustad Add Nächste Rude Aktuelle Rude Der Rudezähler zählt wie folgt: Rude,, Rude,, Rude, ud Rude,. T g) Trage Sie i achfolgede Abbildug eie kombiatorische Schaltug ei, die i der. Rude, aus dem Rudezähler das Sigal rude_ erzeugt. Aktuelle Rude rude_

6 Arithmetische Schaltuge Implemetierug des Zustadsautomate mit Speicherbausteie Im Folgede wird astelle der kombiatorische Logik ei ROM-Speicher verwedet. Multiplexer Clk_Divisor Clk_Rest Iit/<< Dateausausgag 8 ROM-Speicher D Q D Q D Q D Q D Q Clk Adress- Eigag eg Der ROM-Speicher fuktioiert wie folgt: Die Bitkombiatio, die am Adress-Eigag aliegt, wird als Adresse iterpretiert. Am Dateausgag wird da das Datewort ausgegebe, das a der durch de Adress-Eigag spezifizierte Adresse liegt. Die sog. Speicherorgaisatio beschreibt de Speicheraufbau: Wie breit (i Bit) sid die Dateworte? Wieviele Dateworte köe abgespeichert werde? T a) Gebe Sie die Orgaisatio des gezeigte ROM-Speichers a. Der Speicher verfügt über = Dateworte zu je 9 Bit.

7 . Divisio T b) Gebe Sie de ROM-Ihalt a, der zur Implemetierug der Zustäde ud beötigt wird. eg Rude Zustad Ausgag Folgerude Folgezust. Zust. Zust. T c) Gebe Sie de ROM-Ihalt a, der zur Implemetierug des Zustads beötigt wird. eg Rude Zustad Ausgag Folgerude Folgezust. Zust. X X X X X X X X

8 Arithmetische Schaltuge T d) Gebe Sie de ROM-Ihalt a, der zur Implemetierug des Zustads beötigt wird. eg Rude Zustad Ausgag Folgerude Folgezust. Zust. X X X X X X X X