UDB. ما هذا؟ الجزء 5. Datapath. أشياء صغيرة مفيدة

ما زلنا ننظر UDB على أساس وثائق الملكية السرو ، وهي التوافه مفيدة تتعلق Datapath.

المحتوى العام للدورة "UDB. ما هذا؟ "
الجزء 1. مقدمة. Pld.
الجزء 2. Datapath.
الجزء 3. Datapath FIFO.
الجزء 4. Datapath ALU.
الجزء 5. Datapath. أشياء صغيرة مفيدة. (المادة الحالية)
الجزء 6. وحدة الإدارة والحالة.
الجزء 7. توقيت وإعادة ضبط وحدة التحكم
الجزء 8. معالجة UDB

21.3.2.6 دعم CRC / PRS

يدعم Datapath إنشاء فحص التكرار الدوري (CRC) وتسلسلات عشوائية زائفة (تسلسل عشوائي زائف ، PRS). يتم تتبع الإشارات المتسلسلة بين كتل Datapath لدعم CRC / PRS لفترة أطول من 8 بتات.

يتم تحديد أكبر عدد من البتات (MSB) لأعلى فدرة CRC / PRS وتتبعها (وتسلسلها إلى كتل أخرى) إلى الكتل السفلية. بعد ذلك ، يتم تطبيق عملية XOR مع بيانات الإدخال (بيانات SI) على MSB ، مما يوفر إشارة تغذية مرتدة (ردود الفعل ، FB). بعد ذلك ، يتم تتبع إشارة الملاحظات (وتوصيلها في سلسلة مع كتل أخرى) إلى الكتل السفلية. يتم استخدام قيمة الملاحظات هذه على جميع الكتل لإجراء عملية XOR الخاصة بالعدد متعدد الحدود (من سجل Data0 أو Data1) مع قيمة البطارية الحالية.

يوضح الشكل 21-18 التكوين الهيكلي لعملية CRC. تكوين PRS مطابق ، ولكن يتم سحب بيانات إدخال التحول (SI) إلى 0. في وضع PRS ، يحتوي D0 أو D1 على قيمة كثير الحدود ، ويحتوي A0 أو A1 على القيمة الأولية (بذرة) وقيمة CRC التي تم الحصول عليها بعد الحساب.

ملاحظة من قبل المترجم.
على ما يبدو ، هناك خطأ مطبعي في وثائق الملكية في هذه الجملة ، لأنه يجب الحصول على رقم عشوائي في وضع PRS. والمعلومات حول اتفاقية حقوق الطفل موجودة مباشرة أدناه.



الشكل 21-18. الهيكل الوظيفي لاتفاقية حقوق الطفل.

لتنشيط دعم CRC ، يجب عليك ضبط بت CFB_EN في ذاكرة الوصول العشوائي للتكوين الديناميكي على 1. هذا ينشط العملية AND فيما يتعلق بإدخال SRCB ALU وإشارة تعليقات CRC. إذا تم ضبط هذه البتة على صفر ، فسيتم تعيين إشارة التغذية المرتدة لإشارة واحدة ، مما يسمح بإجراء العمليات الحسابية العادية. يتيح لك التحكم الديناميكي في هذه البتة في كل دورة تبديل عمليات CRC / PRS مع العمليات الحسابية الأخرى.

تسلسل CRC / PRS

يوضح الشكل 21-19 مثالاً لربط CRC / PRS في السلاسل بين ثلاث UDBs. يدعم هذا السيناريو العملية في أوضاع بدقة 17 إلى 24 بت. يتم تعيين بت ربط التحكم في سلاسل وفقا لموقف Datapath في السلسلة (انظر الشكل).



الشكل 21-19. سلسلة ملزمة من CRC / PRS.

كيف يتم توصيل إشارة ملاحظات CRC / PRS (cfbo ، cfbi) في سلسلة:

• إذا كانت الكتلة المحددة هي الأصغر سنا ، يتم إنشاء إشارة التغذية المرتدة على هذه الكتلة من المنطق المدمج ، والذي ينقل مدخلات التحول إلى اليمين (سيدي) وينفذ عملية XOR عليها مع البتة الأكثر أهمية. (في حالة PRS ، يتم تعيين إشارة "سيدي" على "0").
• إذا لم تكن الكتلة المحددة كتلة ذات ترتيب منخفض ، فيجب أن تكون بتة تهيئة CHAIN ​​FB ، ويتم إرسال التعليقات في سلسلة من الكتلة السابقة.

كيف سلسلة CRC / PRS MSB إشارة (cmsbo ، cmsbi):

• إذا كانت الكتلة المحددة عالية ، يتم تكوين بت تكوين MSB (وفقًا لتعدد الحدود المحدد) باستخدام بتات التكوين MSB_SEL .
• إذا لم تكن الكتلة المحددة عالية ، فيجب أن تكون بتة تهيئة CHAIN ​​MSB ، وسيتم إرسال إشارة MSB على طول السلسلة من الكتلة التالية.

كثير الحدود المواصفات CRC / PRS

وكمثال على تكوين كثير الحدود للكتابة إلى السجل المقابل D0 / D1 ، خذ بعين الاعتبار CCITT CRC-16 متعدد الحدود ، والذي يحتوي على x ¹⁶ + x ¹² + x ⁵ + 1. طريقة استخراج نسق البيانات من متعدد الحدود موضحة في الشكل 21-20. المصطلح X0 ، بحكم تعريفه ، هو دائمًا 1 ، لذلك ، لا يحتاج إلى كتابته. بالنسبة لجميع الأعضاء الآخرين في كثير الحدود ، يتم ضبط الوحدة على المواضع الضرورية ، كما هو موضح في الشكل.



الشكل 21-20. شكل متعدد الحدود CCITT CRC16.

يرجى ملاحظة أن تنسيق متعدد الحدود مختلف قليلاً عن التنسيق المحدد في التنسيق السداسي عشري الكلاسيكي. على سبيل المثال ، يشار إلى CCITT متعدد الحدود CRC16 عادة باسم 1021H . لتحويله إلى التنسيق المطلوب لـ Datapath ، تحتاج إلى إجراء تحول صحيح بموضع واحد وإضافة 1 إلى بت MSB. في هذه الحالة ، تكون القيمة متعددة الحدود الصحيحة المراد كتابتها في D0 أو D1 هي 8810H .

مثال تكوين CRC / PRS

فيما يلي وصف موجز لمتطلبات التكوين CRC / PRS ، شريطة أن يكون D0 متعدد الحدود ويتم حساب CRC / PRS في A0:

1. اختر متعدد الحدود المناسب (المثال أعلاه) ، واكتبه إلى D0.
2. حدد البذرة المناسبة (على سبيل المثال ، جميع الأصفار لاتفاقية حقوق الطفل أو جميعها لاستراتيجية الحد من الفقر) وكتابتها إلى A0.
3. إذا لزم الأمر ، قم بتكوين التسلسل كما هو موضح أعلاه.
4. حدد عنصر MSB كما هو موضح أعلاه.
5. تكوين حقول RAM RAM ديناميكية:

أ. حدد D0 كـ ALU "SRCB" (مصدر بيانات ALU B)
ب. حدد A0 كـ ALU "SRCA" (مصدر بيانات ALU A)
ج. حدد XOR لتشغيل ALU
د. حدد SHIFT لليسار لعملية SHIFT
ه. حدد CFB_EN لتمكين دعم CRC / PRS.
و. حدد ALU كمصدر سجل A0

عند اختيار CRC ، تحتاج إلى تكوين التحول في الحقل الصحيح لبيانات الإدخال وإرسال البيانات على هذا الإدخال في كل خطوة. عند اختيار PRS ، يجب عليك ضبط التحول في اليمين إلى 0.

هذا التكوين من UDB يولد اتفاقية حقوق الطفل الضرورية أو ينتج البتة الأكثر أهمية ، والتي يمكن إعادة توجيهها إلى الخارج ، وإزالة تسلسل عشوائي زائف منها.

الوضع الخارجي CRC / PRS

لتمكين الحوسبة الخارجية CRC أو PRS ، يمكنك تحديد بت ثابت التكوين ( EXT CRCPRS ). كما هو مبين في الشكل 21-21 ، يتم إجراء حساب التغذية المرتدة CRC في كتلة PLD. عندما يتم تحريك البتة ، يتم إرسال إشارة التغذية المرتدة CRC مباشرة من مُضاعِف الإدخال CI (Carry In) ، متجاوزًا الحسابات الداخلية. يوضح الشكل تكوينًا بسيطًا يدعم CRC أو PRS حتى 8 بت. عادةً ما يتم استخدام الدوائر الإلكترونية المدمجة ، لكن هذه المعلمة تسمح لك بتنفيذ تكوينات أكثر تعقيدًا ، على سبيل المثال ، وظائف CRC / PRS ذات 16 بت في UDB واحد ، باستخدام مضاعفة تقسيم الوقت.



الشكل 21-21. الوضع الخارجي CRC / PRS.

في هذا الوضع ، يتحكم بت CFB_EN من ذاكرة الوصول العشوائي للتكوين الديناميكي أيضًا فيما إذا كان يتم استخدام العملية AND في إشارة تعليقات CRC عند إدخال CRCB ALU أم لا. وهكذا ، كما هو الحال في وضع CRC / PRS الداخلي ، يمكن لهذه الوظيفة ، إذا لزم الأمر ، أن تتناوب مع وظائف أخرى.

21.3.2.7 مخرجات Datapath وتعدد الإرسال

يتم إنشاء الظروف من قيم مشغل البطارية ومخرجات ALU وحالة FIFO. يمكن إرسال هذه الشروط عبر قنوات التتبع الرقمية إلى UDBs الأخرى لتكوين طلبات مقاطعة إما إلى DMA أو إلى "أرجل الشريحة". يتم عرض 16 حالة محتملة في الجدول أدناه.

الجدول 21-16. جيل الشرط Datapath.
هناك ستة مخارج من Datapath. كما هو مبين في الشكل 21-22 ، يحتوي كل خرج على 16 في 1 معدد يسمح لك بتوجيه أي من 16 إشارة إلى أي إخراج Datapath.



الشكل 21-22. اتصالات إلى الإخراج معدد.

مقارنات

يوجد مقارنان ، أحدهما له مصادر ثابتة ( قارن 0 ) والآخر محدد بشكل حيوي ( قارن 1 ). كل مقارنة لديها سجل اخفاء ثابت 8 بت ، مما يسمح بإجراء مقارنات في مجال البت المحدد. افتراضيًا ، يتم تعطيل التقنيع (تتم مقارنة جميع وحدات البت) ويجب تفعيلها يدويًا.

مقارنة يتم تكوين 1 المدخلات بشكل حيوي. كما هو موضح في الجدول أدناه ، هناك أربعة معلمات مقارنة 1 تنطبق على الشروط الأقل تساويًا. تحدد بتات CMP SELA و CMP SELB تكوينات المقارنة المحتملة. تحدد وحدات بت RAM للتكوين الديناميكي أحد التكوينات (A أو B) في كل دورة.

الجدول 21-17. مقارنة التكوين.
ترتبط 0 و 1 مقارنة بالشروط التي تم إنشاؤها في Datapath السابقة بشكل مستقل (في ترتيب العلاج). يتم تحديد مقارنات السلسلة بشكل ثابت أم لا في سجلات تكوين UDB. يوضح الشكل 21-23 ربط "المساواة" بسلسلة المقارنة ، مما يقلل من تطبيق العملية AND على المقارنة "المتساوية" لهذه الكتلة وعلى المدخلات من الكتلة السابقة.



الشكل 21-23. الارتباط بسلسلة المقارنة "متساوٍ".

يوضح الشكل 21-24 الارتباط بسلسلة المقارنة الأقل. في هذه الحالة ، يتم إنشاء نتيجة الإخراج (cl0) لكتلة معينة بواسطة دائرة المقارنة "أقل من" وهي غير مشروطة. يتم الجمع بين هذه الإشارة أو مع النتيجة الواردة من السلسلة إذا كانت الحالة مساوية للكتلة الحالية وتم تشغيل وضع الارتباط.



الشكل 21-24. رابط أقل من

الكشف عن جميع الأصفار وكلها

كل بطارية لديها كاشف لجميع الأصفار وكاشف لجميع الوحدات. يمكن تقييد هذه الشروط بشكل ثابت كما هو موضح في سجلات تكوين UDB. يتم تعيين وضع الربط في سجلات تكوين UDB. يحدث الربط في سلسلة الكشف عن الأصفار وفقًا لنفس المفهوم مثل المقارنة "تساوي". إذا تم تنشيط التسلسل ، يتم تطبيق AND على البيانات المرتبطة بنجاح.

تجاوز

يتم تعريف تجاوز السعة كعملية نقل XOR في MSB ونقل من MSB. يتم إجراء الحسابات باستخدام MSB الحالي ، كما هو موضح في وحدات بت MSB_SEL . لا يمكن ربط هذا الشرط ، ومع ذلك ، سيكون الحساب صحيحًا إذا تم تنفيذ وظيفة السعة الإجمالية في Datapath الأعلى حتى يتم توصيل النقل بين الكتل.

21.3.2.8 مدخلات ومخرجات متوازية Datapath

كما هو موضح في الشكل 21-25 ، توفر إشارات Parallel In (PI) و Parallel Out (PO) قدرة محدودة على تقديم البيانات وتتبع الموارد إلى Datapath وإخراج البيانات منه. تكون إشارات البريد متاحة دائمًا للتتبع كاختيار لـ ALU asrc بين A0 و A1.

ملاحظة من قبل المترجم.
هذه آلية مهمة للغاية تتيح UDB العمل ليس فقط مع المسلسل ، ولكن أيضًا مع البيانات الموازية. لسبب ما ، لا يؤكد هذا المستند هذا ، ولكن يمكنك أن تقرأ عنه بتمرير أحد ملاحظات التطبيق.



الشكل 21-25. بالتوازي في / خارج إشارات Datapath.

لإدخال البيانات في ALU ، يجب عليك تحديد Parallel In . هناك وضعان: ثابت وديناميكي. في الوضع الثابت ، يحول بت PI SEL قيمة ASRC ALU إلى PI. يتم استخدام بت PI DYN لتوفير الوضع الديناميكي PI. عندما يتم إعداده ، بشرط أن يكون PI SEL هو 0 ، يمكن لمضاعف PI التحكم في بت عنصر التحكم الديناميكي CFB_EN . تتمثل الوظيفة الرئيسية لقمة CFB_EN في توفير وظائف PRS / CRC.

21.3.2.9 تسلسل Datapath

تحتوي كل كتلة Datapath على ALU من 8 بتات ، والذي تم تصميمه لتسلسل الواصلات ، التحولات ، مشغلات الالتقاط ، والإشارات الشرطية إلى أقرب Datapath المجاور لإنشاء وظائف حسابية وإزاحة السجلات مع أعماق بت أعلى. هذه الإشارات ، المتصلة بالسلاسل ، معزولة وتتيح لك تنفيذ وظائف 16-24 و 32 بت بشكل فعال في دورة واحدة دون سباق وغيرها من المشاكل الناشئة عن التأخير في قنوات التتبع. بالإضافة إلى ذلك ، تدعم سلاسل التسلسل القراءة الذرية للبطاريات في الكتل المرتبطة. كما هو مبين في الشكل 21-21 ، يتم توصيل جميع الإشارات الشرطية والتقاطية المتولدة في سلسلة تنتقل من أصغرها إلى أقدم كتلة. يتم تنفيذ التحول إلى اليسار أيضا من المبتدئين إلى كبار. يتم تنفيذ التحول إلى اليمين من الأقدم إلى الأصغر. يتم توجيه إشارة تسلسل CRC / PRS للتعليقات من الأعلى إلى الأدنى ، ويتم إرسال إخراج MSB من الأعلى إلى الأدنى.



الشكل 21-26. سلسلة خيوط Datapath.

21.3.2.10 التكوين الديناميكي RAM

يحتوي كل Datapath على RAM تكوين ديناميكي مع 8 كلمات من 16 بت لكل منهما (انظر الشكل 21-27). الغرض من ذاكرة الوصول العشوائي هذه هو التحكم في أجزاء تكوين Datapath في كل دورة ، استنادًا إلى الساعة المحددة لهذا Datapath. تحتوي ذاكرة الوصول العشوائي على منافذ قراءة وكتابة متزامنة لتنزيل التكوينات عبر ناقل النظام.

لإخراج هذه الكلمات ذات 16 بت بسرعة إلى Datapath ، يتم توفير منفذ قراءة غير متزامن إضافي على هيئة بتات تحكم. يتم اختيار مدخلات العناوين غير المتزامنة بواسطة مُضاعِفات من مدخلات Datapath ، والتي يمكن أن تؤخذ من أي إشارات ممكنة ، بما في ذلك أرجل الدائرة الصغيرة أو مخرجات PLD أو مخرجات وحدة التحكم أو أي مخرجات Datapath.

الغرض الأساسي من منفذ قراءة غير متزامن هو توفير فك تشفير سريع لبتات التحكم Datapath في دورة واحدة.



الشكل 21-27. RAM I / O التكوين.

يتم عرض حقول كلمة RAM للتكوين الديناميكي في الجداول التالية مع وصف لاستخدام كل حقل.

الجدول 21-18. مرجع التكوين الديناميكي.
(أ. بالنسبة لحقول CI و SI و CMP ، تسمح لك حقول RAM بتحديد أحد خيارين محددين مسبقًا. انظر تكوين السجل الثابت).

أن تستمر ...