slide ch4 thiet ke he thong so 1673
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (289.35 KB, 7 trang )
Bài giảng môn Kỹ thuật số 2
Chương 4
THIẾT KẾ HỆ THỐNG SỐ
Giảng viên: Nguyễn Hữu Chân Thành
1
Bài giảng mơn Kỹ thuật số 2
1. GIỚI THIỆU
Trong các thiết kế hệ thống số, người ta thường chia hệ
thống thành 2 phần:
Giảng viên: Nguyễn Hữu Chân Thành
2
Bài giảng mơn Kỹ thuật số 2
1. GIỚI THIỆU (tt)
Khối datapath: thực hiện các hoạt động xử lý dữ
liệu → các mạch tổ hợp, tuần tự (thanh ghi).
Khối control: xác định trình tự của các hoạt động →
FSM.
Các tín hiệu điều khiển (control signals): kích hoạt các
hoạt động xử lý dữ liệu khác nhau.
Các tín hiệu trạng thái (status signals): mô tả các
trạng thái của datapath.
Khối datapath và control cũng có thể giao tiếp với
các hệ thống khác qua các ngõ data inputs, data
outputs, control inputs và control outputs.
Giảng viên: Nguyễn Hữu Chân Thành
3
Bài giảng mơn Kỹ thuật số 2
2. MỘT SỐ VÍ DỤ THIẾT KẾ
Ví dụ 1: Thiết kế hệ thống đếm số bit 1
trong một số n-bit
Reset
B
=
while
0 ;
S1
A ≠
if a
0
=
B
0
1 then
=
B← 0
Load A
0 do
B
0
+
s
s
1
1 ;
1
End if;
S2
S3
Shift right A
Right-shift
A
Done
;
End while;
B←B +1
A = 0?
1
0
Pseudo-code for the bit counter
0
a0
1
ASM Chart for the pseudo-code
Giảng viên: Nguyễn Hữu Chân Thành
4
Bài giảng mơn Kỹ thuật số 2
2. MỘT SỐ VÍ DỤ THIẾT KẾ
Ví dụ 1 (tt):
Reset
S1
LB
0
si
L
E
s
log2n
n
0
LA
EA
Clock
0
0
Data
LB
EB
Shift
L
E
s
1
1
S2
Counter
S3
Done
EA
log2n
A
n
1
z
EB
0
0
z
a
0
Datapath for the ASM chart
B
a0
1
ASM chart for the bit counter control circuit
Giảng viên: Nguyễn Hữu Chân Thành
5
Bài giảng mơn Kỹ thuật số 2
2. MỘT SỐ VÍ DỤ THIẾT KẾ
Ví dụ 2: Thiết kế mạch nhân nhị phân song
song 2 số n-bit
Reset
Decimal
Binary
13
× 11
11 01
× 1 01 1
13
13
143
1101
11 01
00 00
1101
1 0 001111
S1
Multiplicand (A)
Multiplier (B)
P← 0
Load A
Load B
0
0
s
s
Product (P)
1
(a) Manual method
S2
S3
Shift left A , Shift right B
P = 0;
for i = 0 to n – 1 do
if bi = 1 then
P = P+ A;
end if;
Left-shift A ;
end for;
(b) Pseudo-code
An algorithm for multiplication
P← P + A
B = 0?
Done
1
0
0
b0
1
ASM chart for the multiplier
Giảng viên: Nguyễn Hữu Chân Thành
6
1
Bài giảng mơn Kỹ thuật số 2
2. MỘT SỐ VÍ DỤ THIẾT KẾ
Ví dụ 2: (tt)
LA
DataA
n
LB
EA
n
L
Shift-left
register
E
E
EB
A
S1
DataB
n
L
Reset
Shift-right
register
B
Clock
P← 0
Load A
Load B
0
n
2n
0
0
s
s
1
+
z
Sum
1
S2
0
S3
Shift left A , Shift right B
2n
Done
1
Psel
2n
0
2n
P← P + A
B = 0?
DataP
1
EP
0
0
E
Register
2n
b0
1
P
ASM chart for the multiplier
Datapath circuit for the multiplier
Giảng viên: Nguyễn Hữu Chân Thành
7
b0
