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

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1 Advanced Digital Design Übung 3

2 Aufgabe 1: Algorithmus für Phasen Inverter Plazierung Systematic approach: 1. Identify combinational logic and registers/memories 2. Generate a graph representation of the circuit based on registers /memories 3. Eliminate inconsistent inputs by phase inverter insertion 4. Identify feedback path (=> loops) 5. Eliminate invalid feedbacks 6. Add a phase invert to each remaining loop (phase inverter can be shared among feedback paths)

3 Aufgabe 2 + R1R2R3 +

4 Konsistent Aufgabe 2: Ersatzschaltbild R1R2R3 => Einfach zu lösen, jedoch stimmt das ESB nicht 1 23 0 1 1 0

5 Aufgabe 2: Das Problem R1R2R3 + 0 1 1 0 1 2 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

6 Aufgabe 2: Die Lösung R1R2R3 + 0 1 1 0 1 2 reset circuit => Einbauen einer zusätzliche Reset Schaltung

7 Aufgabe 2: Phaseninverter + R1R2R3 + 0 1 1 0( 0) reset circuit

8 Aufgabe 2: Handshake Leitungen + R1R2R3 + SRC SNK R1 R2 R2 R3 R1 R1 R2 R1 R3 R1 reset circuit

9 Aufgabe 2 : Handshake Inverter + R1R2R3 + 0 1 1 1 Inverter zwischen R1 (= Data SRC) und R2 (= Data SNK) 0( 0) reset circuit

10 Aufgabe 2 : Berechnung : Reset + R1R2R3 + 0 0 1 0 0 1 reset circuit

11 Aufgabe 2 : Berechnung + R1R2R3 + 0 0 1 0 0 reset circuit

12 Aufgabe 2 : Berechnung + R1R2R3 + 0 0 1 0 0 1 0 reset circuit

13 Aufgabe 2 : Berechnung + R1R2R3 + 0 1 0 0 1 1 0 0 Konsistent 00 0 0 1 1 0 reset circuit

14 Aufgabe 2 : Berechnung + R1R2R3 + 0 1 0 1 0 0 reset circuit

15 Aufgabe 2 : Berechnung + R1R2R3 + 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 reset circuit

16 Aufgabe 2 : Berechnung + R1R2R3 + 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 reset circuit

17 Aufgabe 2 : Berechnung + R1R2R3 + 1 0 0 1 0 1 0 0 0 2 1 2 reset circuit Konsistent

18 Aufgabe 2 : Berechnung + R1R2R3 + 1 0 0 1 1 0 0 2 1 0 2 Konsistent 2 1 4 1 reset circuit

19 Aufgabe 2 : Berechnung + R1R2R3 + 1 0 0 1 2 1 4 1 2 1 0 1 0 0 2 4 1 reset circuit

20 Aufgabe 2 : Berechnung + R1R2R3 + 0 1 2 1 4 1 2 1 0 1 0 0 2 4 1 Weitere Ergebnisse: 0 0 2 9 28 reset circuit

21 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.