Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

ZPT 1. EMB Nowoczesne struktury FPGA… LC ROM oprócz komórek logicznych zawierają również wbudowane pamięci 2.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "ZPT 1. EMB Nowoczesne struktury FPGA… LC ROM oprócz komórek logicznych zawierają również wbudowane pamięci 2."— Zapis prezentacji:

1 ZPT 1

2 EMB Nowoczesne struktury FPGA… LC ROM oprócz komórek logicznych zawierają również wbudowane pamięci 2

3 ZPT Realizacja automatów za pomocą pamięci ROM X FQ Pamięć ROM Rejestr q x x + q y 3 Takie wyposażenie umożliwia realizację automatu w strukturze… Rejestr adresowy Pamięć mikroprogramu

4 ZPT Rejestr adresowy i pamięć ROM 1100 Rejestr clock A ROM N m X0X0 XiXi X N-1 n Y m

5 ZPT PRZYKŁAD q 1 q 2 q 3 S S S S S S1S x1x2x1x2 S4S4 S2S2 S4S4 S5S5 S2S2 S2S2 S1S1 S3S3 S3S3 S4S4 S1S1 S3S3 S1S1 S4S4 S2S2 REJESTR WY x 1 x 2 q 1 q 2 q 3 5 CLK 000 (S 1 ) (S 3 ) 001(S 2 ) …... ROM

6 ZPT Bardzo dobra realizacja, ale… X FQ Pamięć mikroprogramu (ROM) Rejestr adresowy q x x + q y Niestety taka realizacja wiąże się z ogromnymi wymaganiami na pojemność pamięci 6

7 ZPT X Multiplekser warunków UKŁADY MIKROPROGRAMOWANE 7

8 ZPT MODYFIKACJA ADRESU Komórki logiczne Wbudowana pamięć X FQ Pamięć mikroprogramu (ROM) Rejestr Modyfikator adresu q x a b c < b (a + c) < (x + q) y 8

9 ZPT JAK TO ZREALIZOWAĆ ??? X FQ Pamięć mikroprogramu (ROM) Rejestr Modyfikator adresu q x a b c < b (a + c) < (x + q) y X FQ Funkcja H Rejestr Funkcja G q x a b c < b (a + c) < (x + q) y 9

10 ZPT Funkcja G reprezentuje modyfikator adresu Funkcja H opisuje zawartość pamięci U WV G Rejestr H LUTs EMBEMB F = H(U, G(V W)) JAK TO ZREALIZOWAĆ ??? 10

11 ZPT Algorytm syntezy automatu (algebra podziałów) 1. Wybór zbioru U (wstępne kodowanie) 2. Określenie podziałów: P(U), P g = P(V) 3. Szukanie podziału g P g P(U) g P F (czasami istnieje potrzeba wprowadzenia zbioru W) 4. Obliczenie funkcji G oraz H 11

12 ZPT PRZYKŁAD Odpowiednie zakodowanie stanów i wejść może pomóc w podziale zmiennych wejściowych na zbiory U i V Wyj - ścia S1S1 S1S1 S2S2 S4S4 - WYJŚCIAWYJŚCIA S2S2 --S5S5 S4S4 S3S3 S3S3 S2S2 S1S1 S3S3 S4S4 S2S2 -S4S4 S1S1 S5S5 S3S3 S1S1 S4S4 S2S2 Wejścia (x 1, x 2 ) Stany ROM REJESTR WY x 1 x 2 MODYFIKATOR ADRESU 12

13 ZPT PRZYKŁAD c.d. Kluczem do rozwiązania tego problemu jest permutacja wierszy i/lub kolumn tablicy przejść oraz odpowiedni podział tablicy przejść na podtablice z minimalna liczbą stanów następnych S1S1 S1S1 S2S2 S4S4 - S2S2 --S5S5 S4S4 S4S4 S2S2 -S4S4 S1S1 S3S3 S3S3 S2S2 S1S1 S3S3 S5S5 S3S3 S1S1 S4S4 S2S2 Przestawiliśmy wiersze S 3 oraz S 4 13

14 ZPT PRZYKŁAD c.d. U = {x 1,x 2, q 1 } V = {q 2,q 3 } x 1 x S1 0S1 0S1S1 S2S2 S4S4 - S2 0S2 0--S5S5 S4S4 S4 0S4 0S2S2 -S4S4 S1S1 S3 1S3 1S3S3 S2S2 S1S1 S3S3 S5 1S5 1S3S3 S1S1 S4S4 S2S2 Przyjęty podział tablicy wymusza odpowiednie kodowanie tzw. kodowanie wstępne oraz pozwala wyznaczyć zbiory U i V Kodowanie wstępne koduje tylko jedną zmienną q, czyli q 1 oraz zmienne zewnętrzne x 14

15 ZPT PRZYKŁAD c.d. Na tej podstawie możemy określić strukturę, czyli schemat blokowy realizowanego automatu. Modyfikator Adresu MA ROM Rejestr x 1 2 Out q S1S1 S1S1 S2S2 S4S4 - S2S2 --S5S5 S4S4 S4S4 S2S2 -S4S4 S1S1 S3S3 S3S3 S2S2 S1S1 S3S3 S5S5 S3S3 S1S1 S4S4 S2S2 15 U = {x 1,x 2, q 1 } V = {q 2,q 3 }

16 ZPT PRZYKŁAD c.d. q 1 q 2 q 3 S 1 0 ? ? S 2 0 ? ? S 4 0 ? ? S 3 1 ? ? S 5 1 ? ? x1x2x1x2 P(U)|P F = U = {x 1,x 2, q 1 } V = {q 2,q 3 } S1 0S1 0S1S1 S2S2 S4S4 - S2 0S2 0--S5S5 S4S4 S4 0S4 0S2S2 -S4S4 S1S1 S3 1S3 1S3S3 S2S2 S1S1 S3S3 S5 1S5 1S3S3 S1S1 S4S4 S2S2 ((1)(6) ;(2) ;(3,7)(4) ; (9,13) ; (10)(14) ; (11)(15) ;(12)(16)) (5)(8) ; Uzyskane kodowanie trzeba zapisać w rachunku podziałów 16

17 ZPT PRZYKŁAD c.d. q 1 q 2 q 3 S 1 0 S 2 0 S 4 0 S 3 1 S x1x2x1x2 U = {x 1,x 2, q 1 } V = {q 2,q 3 } Kodowanie wtórne 17

18 ZPT PRZYKŁAD c.d. U = {x 1, x 2, q 1 }V = {q 2, q 3 } P(U)|P F = ((1)(6) ; (2) ; (3,7)(4) ; (5)(8) ; (9,13) ; (10)(14) ; (11)(15) ; (12)(16)) Przyjmujemy: W = {x 1 } 31, 2,6, 7, x1x2x1x2 9, 10, 11, 124, 5, 13, 14, 15, 16 G 18

19 ZPT PRZYKŁAD c.d. V = {x 1, q 2, q 3 } P(U)|P F = ((1)(6) ; (2) ; (3,7)(4) ; (5)(8) ; (9,13) ; (10)(14) ; (11)(15) ; (12)(16)) Uwaga: jest to inne rozwiązanie ni ż w książce Synteza układów logicznych ale oba rozwiązania są dobre 19

20 ZPT PRZYKŁAD c.d. – tablica funkcji G 01 q 1 q 2 q 3 S S S S S x1x2x1x2 x 1 q 2 q 3 g

21 ZPT PRZYKŁAD c.d. x 1 x 2 q 1 REJESTR q 1 q 2 q 3 G H x1q2q3x1q2q3 g 21

22 ZPT PRZYKŁAD c.d. – tablica funkcji H q 1 q 2 q 3 S S S S S x1x2x1x2 P(U) = (1,6 ; 2 ; 3,4,7 ; 5,8 ; 9,13 ; 10,14 ; 11,15 ; 12,16) I1I1 I2I2 I3I3 I4I4 S1S1 S1S1 S2S2 S4S4 - S2S2 --S5S5 S4S4 S4S4 S2S2 -S4S4 S1S1 S3S3 S3S3 S2S2 S1S1 S3S3 S5S5 S3S3 S1S1 S4S4 S2S2 P(U) G = (1; 6; 2; 3,7; 4; 5; 8; 9; 13; 10; 14; 11; 15; 12; 16) 22

23 ZPT PRZYKŁAD c.d. – tablica funkcji H 0001 q 1 q 2 q 3 S S S S S x1x2x1x2 I1I1 I2I2 I3I3 I4I4 S1S1 S1S1 S2S2 S4S4 - S2S2 --S5S5 S4S4 S4S4 S2S2 -S4S4 S1S1 S3S3 S3S3 S2S2 S1S1 S3S3 S5S5 S3S3 S1S1 S4S4 S2S2 P(U) G = (1; 6; 2; 3,7; 4; 5; 8; 9; 13; 10; 14; 11; 15; 12; 16) x1x1 x2x2 q1q1 g S1S1 S2S2 S2S2 S4S ,7 23

24 ZPT PRZYKŁAD c.d. x 1 x 2 q 1 REJESTR q 1 q 2 q 3 G ROM x1q2q3x1q2q3 g Tablica H określa zawartość pamięci ROM 24

25 ZPT PRZYKŁAD - ten sam automat… …ale w innej strukturze S3S3 S1S1 S2S2 S3S3 S3S3 S2S2 S4S4 S1S1 S3S3 S5S5 S1S1 S4S4 -S2S2 S4S4 S4S4 S5S5 --S2S2 -S4S4 S2S2 S1S1 S1S1 I4I4 I3I3 I2I2 I1I1 U = {q 1,q 2 } V = {q 3, x 1,x 2 } UMA ROM Rejestr x 1 2 Out q 1 q 3 q 2 Teraz są dwa wyjścia z UMA 25

26 ZPT PRZYKŁAD c.d. - wyznaczenie P(U) q 1 q 2 q 3 S ? S ? S ? S ? S ? x1x2x1x2 U = {q 1,q 2 } V = {q 3, x 1,x 2 } Kodowanie wstępne S3S3 S1S1 S2S2 S3S3 S3S3 S2S2 S4S4 S1S1 S3S3 S5S5 S1S1 S4S4 -S2S2 S4S4 S4S4 S5S5 --S2S2 -S4S4 S2S2 S1S1 S1S1 I4I4 I3I3 I2I2 I1I1 P(U) P(U)|P F = 26

27 ZPT q 1 q 2 q 3 S S S S S x1x2x1x2 U = {q 1,q 2 } V = {q 3, x 1,x 2 } Kodowanie wtórne PRZYKŁAD c.d. - wyznaczenie P(V) 00 27

28 ZPT PRZYKŁAD c.d. – obliczenie G q1q2q3q1q2q3 P(U)|P F = x1x2x1x G (1)(3,5)(2)(4)

29 ZPT PRZYKŁAD c.d. – tablice dla UMA i ROM q 1 q 2 REJESTR q 1 q 2 q 3 G H x1x2q3x1x2q3 g2g2 g1g1 29

30 ZPT PRZYKŁAD c.d. – tablice dla UMA i ROM g1g1 x1x1 q3q3 g2g2 x2x x1x2x1x G q1q2q3q1q2q3 30

31 ZPT PRZYKŁAD c.d. – tablice dla UMA i ROM g2g2 q2q2 q1q1 q 1 q 2 q 3 g1g x1x2x1x q1q2q3q1q2q3 S2S2 S4S4 S1S1 S3S3 S1S1 S4S4 -S2S2 S3S3 S1S1 S2S2 S3S3 S4S4 S5S5 -- -S4S4 S2S2 S1S1 I4I4 I3I3 I2I2 I1I1 P(U) G P(U) G = … 31

32 ZPT Jeszcze inna struktura (najlepsza) q 1 q 2 q 3 S S S S S x1x2x1x2 U = {q 1,q 2, x 1 } V = {q 3, x 2 } S3S3 S1S1 S2S2 S3S3 S3S3 S2S2 S4S4 S1S1 S3S3 S5S5 S1S1 S4S4 -S2S2 S4S4 S4S4 S5S5 --S2S2 -S4S4 S2S2 S1S1 S1S1 I4I4 I3I3 I2I2 I1I1 P(U) = (1,2 ; 3,4,5 ; 6,7 ; 8,9 ;... 32

33 ZPT PRZYKŁADOWE BENCHMARKI TESTWejściaWyjściaStany d14357 cse7716 ex46914 mark s18620 tbk6332 sse

34 ZPT Implementacja automatu w układzie EPF 10K10 1)Implementation not possible – not enough memory recourses 2)Implementation not possible – not enough CLB recourses 34

35 ZPT ODWZOROWANIE UKŁADU TBK Przed dekompozycją Po dekompozycji tbk: bitów lub 759 komórek log. tbk: 4093 bitów oraz 333 komórek log. 35


Pobierz ppt "ZPT 1. EMB Nowoczesne struktury FPGA… LC ROM oprócz komórek logicznych zawierają również wbudowane pamięci 2."

Podobne prezentacje


Reklamy Google