Вопрос 16 - Реализация звена рекурсивного фильтра типа tdf II с использованием мегафункции lpm_mult. Организация конвейерной обработки.
Рекурсивный
фильтр
с бесконечной импульсной характеристикой
(БИХ) :
Вопрос 17 - Цифровые автоматы Мура. Структурная схема автомата. Описание работы автомата с помощью ориентированного граф состояний. Объявление обыкновенного и вырожденного автомата Мура в секции VARIABLE. Проблема неиспользуемых состояний и ее решение. Описание логики работы автомата.
Если выходы конечного автомата зависят только от состояний автомата, Вы можете определить его выходы в предложении WITH STATES объявления конечного автомата.
Файл moore1.tdf, приведенный ниже, реализует автомат Мура на четыре состояния.
SUBDESIGN moore1
(
clk : INPUT;
reset : INPUT;
y : INPUT;
z : OUTPUT;
)
VARIABLE
ss: MACHINE OF BITS (z)
WITH STATES (s0 = 0,
s1 = 1,
s2 = 1,
s3 = 0);
BEGIN
ss.clk = clk;
ss.reset = reset;
TABLE
% текущее текущий следующее %
% состояние вход состояние %
ss, y => ss;
s0, 0 => s0;
s0, 1 => s2;
s1, 0 => s0;
s1, 1 => s2;
s2, 0 => s2;
s2, 1 => s3;
s3, 0 => s3;
s3, 1 => s1;
END TABLE;
END;
Этот пример определяет состояния конечного автомата с помощью объявления конечного автомата. Переходы между состояниями определены в таблице переходов, которая реализована с помощью оператора Table. В этом примере автомат ss имеет 4 состояния, но только один бит состояния (z). Компилятор автоматически добавляет другой бит и создает соответствующие присваивания для синтезированной переменной для представления автомата на 4 состояния. Этот автомат требует не менее 2 битов.
Когда значения состояний используются в качестве выходов, как в файле moore1.tdf, проект может использовать несколько логических ячеек, но логические ячейки могут требовать дополнительной логики для управления входами их триггеров. В этом случае модуль логического синтеза компилятора не сможет полностью минимизировать конечный автомат.
Другим способом проектирования конечного автомата с синхронными выходами является опускание присваиваний значений состояниям и точное объявление выходных триггеров. Файл moore2.tdf, приведенный ниже, иллюстрирует этот альтернативный метод.
SUBDESIGN moore2
(
clk : INPUT;
reset : INPUT;
y : INPUT;
z : OUTPUT;
)
VARIABLE
ss: MACHINE WITH STATES (s0, s1, s2, s3);
zd: NODE;
BEGIN
ss.clk = clk;
ss.reset = reset;
z = DFF(zd, clk, VCC, VCC);
TABLE
% состояние вход состояние выход %
ss, y => ss, zd;
s0, 0 => s0, 0;
s0, 1 => s2, 1;
s1, 0 => s0, 0;
s1, 1 => s2, 1;
s2, 0 => s2, 1;
s2, 1 => s3, 0;
s3, 0 => s3, 0;
s3, 1 => s1, 1;
END TABLE;
END;
Вместо определения выхода с помощью присваиваний значений состояниям в объявлении конечного автомата, этот пример включает столбец ‘‘ следующий выход ’’, после столбца ‘‘ следующее состояние ’’ в операторе Table. Этот метод использует D триггер (DFF), вызванный с помощью ссылки, для синхронизации выходов с тактовой частотой.
Вопрос 18 - Цифровые автоматы Мили. Структурная схема автомата. Описание работы автомата с помощью ориентированного граф состояний. Объявление автомата в секции VARIABLE. Проблема неиспользуемых состояний и ее решение. Описание логики работы автомата Мили.
AHDL поддерживает реализацию конечных автоматов с асинхронными выходами. Выходы этих типов конечных автоматов могут изменяться при изменении входов, несмотря на переходы сигнала Clock.
Файл mealy.tdf, приведенный ниже, реализует автомат Мили на 4 состояния с асинхронными выходами.
SUBDESIGN mealy
(
clk : INPUT;
reset : INPUT;
y : INPUT;
z : OUTPUT;
)
VARIABLE
ss: MACHINE WITH STATES (s0, s1, s2, s3);
BEGIN
ss.clk = clk;
ss.reset = reset;
TABLE
% состояние вход выход состояние %
ss, y => z, ss;
s0, 0 => 0, s0;
s0, 1 => 1, s1;
s1, 0 => 1, s1;
s1, 1 => 0, s2;
s2, 0 => 0, s2;
s2, 1 => 1, s3;
s3, 0 => 0, s3;
s3, 1 => 1, s0;
END TABLE;
END;
