Advanced Digital Design Übung 3. Aufgabe 1: Algorithmus für Phasen Inverter Plazierung Systematic approach: 1. Identify combinational logic and registers/memories.

Advanced Digital Design

Übung 3

Aufgabe 2

+ R1 R2 R3

+

Konsistent

Aufgabe 2: Ersatzschaltbild

R1 R2 R3

=> Einfach zu lösen, jedoch stimmt das ESB nicht

123

01 10

Aufgabe 2: Das Problem

R1 R2 R3

+

01 10

12

Problem: Signal undefiniert nach Reset: Simulation funktioniert nicht → Undefineds propagieren Hardware: Signal hat einen Wert: • Inkonsistent → Schaltung funktioniert• Konsistent in 1→ Schaltung funktioniert• Konsistent in 0 → indeterministisches Verhalten

3

Aufgabe 2: Die Lösung

R1 R2 R3

+

01 10

12

reset circuit

=> Einbauen einer zusätzliche Reset Schaltung

Aufgabe 2: Phaseninverter

+ R1 R2 R3

+

01 10(0)

reset circuit

Aufgabe 2: Handshake Leitungen

+ R1 R2 R3

+

SRC → SNK

• R1 → R2• R2 → R3• R1 → R1• R2 → R1• R3 → R1

reset circuit

Aufgabe 2 : Handshake Inverter

+ R1 R2 R3

+

01 1

1 Inverter zwischen R1 (= Data SRC) und R2 (= Data SNK)

0(0)

reset circuit

Aufgabe 2 : Berechnung : Reset

+ R1 R2 R3

+

0001 010101

0

01reset circuit

Aufgabe 2 : Berechnung

+ R1 R2 R3

+

0001 01

01

0101

0

00

reset circuit

Aufgabe 2 : Berechnung

+ R1 R2 R3

+

0001 00

01

0101

0

01

reset circuit

Aufgabe 2 : Berechnung

+ R1 R2 R3

+

0101 00

01

01→10

0

Konsistent

00 ←0 ←

00

01 →10

reset circuit

Aufgabe 2 : Berechnung

+ R1 R2 R3

+

0101 00

00

1010

0

10

reset circuit

Aufgabe 2 : Berechnung

+ R1 R2 R3

+

0110 00

00

1010

0

01

0 ←

reset circuit

Aufgabe 2 : Berechnung

+ R1 R2 R3

+

0110 01

00

1010

0

10

0 ←

reset circuit

Aufgabe 2 : Berechnung

+ R1 R2 R3

+

1010 01

00

1010

00←

21 ←2 ←

21

reset circuit

Konsistent

Aufgabe 2 : Berechnung

+ R1 R2 R3

+

1010 011010

0 21

21

0 ←2 ←

Konsistent

→ 21 → 41

reset circuit

Aufgabe 2 : Berechnung

+ R1 R2 R3

+

10 01

21

4121

0

10

0 ←

2 ←

41

reset circuit

Aufgabe 2 : Berechnung

+ R1 R2 R3

+

01

21

4121

0

10

0 ←

2 ←

41

Weitere Ergebnisse: 0→ 0 → 2 → 9 → 28

reset circuit

Aufgabe 2: Berechnung

Achtung Durchlaufzeiten wurden nicht berücksichtigt

Man muss gewährleisten, dass auch der Output von Adder1/2 einen korrekten Zustand nach dem Reset einnehmen.