Zustand Schaltwerk arbeitet in Schritten Zustandsgraph Knoten des Graphen Knoten des Graphen sind die Zust"ande des Schaltwerks i/o Eingabe i Ausgabe o Ampel: Eingabe: Knopf * steht f"ur beliebige Eingabe Ausgabe: Signal Farbe 1 rot, Farbe 0 gr"un Die Zust"ande eines Schaltwerks sind endlich Die Ampel steht normalerweise auf Rot. Dr"uckt man den Knof geht sie auf gr"un verbleibt dort f"ur 3s und wechselt wieder auf rot z0->z0 z0->z1 z1->z0 Schaltwerk arbeitet mit Takten fester l"ange: z0->z0 z0->z1 z1->z2 z2->z0 Taktsignal l"ange jedes Schrittes: Taktdauer Taktdauer, Taktsignal Kehrwert der Taktdauer: Frequenz Signal: CLK z0 := z0 and not Knopf or z1 or z2 z1 := z0 and knopf z2 := z1 farbe := z0 and knopf or z1 or z2 Zustand Eingabe Ausgabe Folgezustand Codefolgezustand z2+ z1+ z0+ Die Zust"ande eines Schaltwerks sind von 0 beginnend konsekutiv nummeriert un"ar kodiert D.h. im Zustand i hat bit i den Wert 1 alle anderen den Wert 0 n Zust"ande, n Flipflops bin"ar codiert: CEIL (LOG_2(n)) Register: n-Bit-Register Register: n Dateneing"ange n Datenausg"ange CLK oder Taktsignal n-Bit-Register "Ubergangsschaltnetz f"ur z2+ -> n-Bit-Register -> z2 "Ubergangsschaltnetz f"ur z1+ -> n-Bit-Register -> z1 "Ubergangsschaltnetz f"ur z0+ -> n-Bit-Register -> z0 SR-Latch R, S, Q, NOT Q Q := R NOR Q' Q' := S NOR Q Wirkintervall Kippintervall Setzzeit: Setup Time Haltezeit: Holdtime Wirkintervall: Das wirkintervall ist das Intervall wie lange es halt wirken Kippintervall: Bis es am Ausgang erscheint Setzzeit: Wie lange es vor dem Takt vorhanden sein muss, das Dateneingangssignal Haltezeit: Wie lange das Stabil sein muss, das Eingangssignal, nach dem Takt R, S, Q, NOT Q CLK ENABLE D Schaltwerk: Steuerwerk Operationswerk Steuervektor: S Statusvektor: V Eingabevektor: X Ausgabevektor: Y Steuewerk: Steuervektor S Statusvektor: V Operationswerk Steuervektor: S Statusvektor: V Eingabevektor: X Ausgabevektor: Y Beim Neumann: Steuewerk = Universelles Operationswerk = Rechenwerk = Register + ALU Leitwerk = Umschaltbares Steuwerk RTL-Notation R2(7:0) Randbits in Klammern, das ist ein 8 Bit Register M: Arbeitsspeicher M [PC]: Der "uber PC addressierte Arbeitsspeicher PC: Programm Counter SP: Stackpointer R2 <- M [PC], PC <- PC + 1 Stack: LIFO - Last in First Out Dekrement Assignment Assignment Inkrement Push SP <- SP -1 M [SP] <- R0 Pop R0 <- M [SP] SP <- SP +1 RTL-Notation logisch AND OR XOR NOT arithmetisch Addition + Inkrement ++ Subtraktion - Dekrement -- bitweise Schiebe um n bit nach links << n schiebe um n bit nach rechts >> n Rotiere um n bit nach links: geschweifter pfeil nach links n Rotiere um n bit nach rechts: geschweifter pfeil nach rechts n Verbinde zwei Vektoren zu einem gr"osseren Vektor x || y |