Структура и поведение

ПРИМЕР: Модуль, обеспечивающий подсчет числа единиц в байте входных данных

1. «Чистое поведение»

entity bit_count is

port(input: bit_vector (7 downto 0);

output: out integer range 0 to 8);

end bit_count;

architecture pure_behave of bit_count is

begin

process(input)

variable i,number:integer range 0 to 7;

begin

number:= 0;

for i in 0 to 7 loop

if input(i)='1' then

number:=number+1;

end if;

end loop;

output<=number;

end process;

end pure_behave;

--ДВУХКАНАЛЬНАЯ СХЕМА

architecture two_channel_behave of bit_count is

signal number1,number2:integer range 0 to 4;

begin

process(input)

variable i: integer range 0 to 3;

variable number:integer range 0 to 4;

begin

number:= 0;

for i in 0 to 3 loop

if input(i)='1' then number:=number+1;

end if;

end loop;

number1<=number;

end process;

process(input)

variable i: integer range 4 to 7;

variable number:integer range 0 to 4;

begin

number:= 0;

for i in 4 to 7 loop

if input(i)='1' then

number:=number+1;

end if;

end loop;

number2<=number;

end process;

output<=number1+number2;

end two_channel_behave;

--ДЕТАЛИЗАЦИЯ

architecture comb_logic of bit_count is

function bits_in_tetrade(x:bit_vector (3 downto 0))

return integer is

variable z:integer range 0 to 4;

begin if x="0000" then z:=0;

elsif

(x="0001" or x="0010" or

x ="0100" or

x="1000")

then z:=1;

elsif(x="1111") then z:=4;

elsif (x= «1110» or x= «0111»

or x=»1011» or x= «1101»)

then z:=3;

else z:=2;

end if;

return z;

end bits_in_tetrade;

signal prom1,prom2: bit_vector (3 downto 0);

signal number1,number2: integer range 0 to 4;

begin prom1<= input(3 downto 0);

prom2<= input(7 downto 4);

number1<=bits_in_tetrade(prom1) after 5ns;

number2<=bits_in_tetrade(prom2)

after 5ns;

output<=number1+number2 after 10ns;

end comb_logic;

Подходы к структурной декомпозиции алгоритмов

Граф алгоритма по даннвым (DATA-FLOW)

Дискретная событийная модель. На каждом шаге моделирования перевычисляются состояние только тех компонентов, на входе которых в данный момент происходят изменения. Изменения логических переменных, как входных, так и промежуточных называют событиями. Любое событие может вызвать цепочку других

Календарь событий – это список, каждый элемент которого представляет запись и содержит значение времени наступления события, имя изменяемого сигнала и предсказанное на интервал времени после наступления события значение этого сигнала. Элементы списка упорядочены по возрастанию времени появления событий. Из календаря выбирается запись, соответствующая очередному событию. В первом цикле выбирается первый элемент календаря событий. В дальнейшем выборке подлежит событие, у которого отметка модельного времени является ближайшей большей по сравнению с отметкой времени события проанализированного на предыдущем шаге. Устанавливается модельное время в соответствии с указателем времени события, а новое значение сигнала, вызвавшего событие, переписывается в поле текущих состояний сигналов.

1. По имени сигнала из структурных таблиц последовательно выбираются компоненты, на входы которых подан изменяющийся сигнал, и для всех этих компонентов выполняется моделирование, заключающееся в определении характера изменения его выходных сигналов в ответ на это событие. Выполняется предсказание изменений выходных сигналов в будущие моменты модельного времени

2. Модификация календаря событий. При этом выполняется запись всех новых предсказанных событий в календарь. Отметка времени каждого нового события вычисляется как сумма текущего времени и времени задержки элемента, который генерирует соответствующий сигнал. Событие помещается в список вслед за имеющимся в списке событием, характеризующимся ближайшей меньшей отметкой времени

3. Если в календаре нет событий, предсказанных на время, большее текущего модельного времени, то моделирование прекращается, в противном случае выполняется возврат к п.1.

.

Таблица 3.1

Исходный календарь	Календарь после моделирования с учетом задержек	Календарь после моделирования без учета задержек
Время	Событие	Время	Событие	Время	Событие
	d <- 1 clk <- 1 clk <-0 d <-0 clk <- 1 clk <-0 clk <- 1 d <- 1 d <-0 clk <-0	50.	d <- 1 clk <- 1 b <- 1 q <- 1 clk <- 0 a <- 1, b <- 0 d <- 0 clk <- 1 a <- 0 q. <- 0 clk <-0 clk <- 1 d <- 1 b <- 1 q <- 1 d <-0 b <- 0 q. <- 0 clk <- 0		d <- 1 clk <- 1 b <- 1 q <- 1 clk <- 0 a <- 1, b <- 0 d <- 0 clk <- 1 a <- 0 q. <- 0 clk <-0 clk <- 1 d <- 1 b <- 1 q <- 1 d <-0 b <- 0 q. <- 0 clk <-0

Дата добавления: 2014-01-11