Hardware Reference
In-Depth Information
sonst
zStopp
TxD<=1;
P<=0
busy<=0;
Wiederholeimmer
idx<=0;
TxD<=1;busy<=0;
Start='1'
zStart
warteaufTaktundStart=1
TxD<=0;busy<=1;P:=0;
TxD<=0;
P<=0;
warteaufTakt
wiederholef¨uridx=0bis7
idx<=0;
busy<=1;
sonst
zDaten
TxD<=x(idx);P:=Pxorx(idx);
TxD<=x(idx);
P<=Pxorx(idx);
warteaufTakt
idx<=idx+1;
busy<=1;
TxD<=P;
idx=7
zParitaet
warteaufTakt
TxD<=P;
P<=0
idx<=0;
busy<=1;
Neuinitialisierung,wennI=1
Abb. 3.34. Nachbildung der Software-orientierten Ablaufbeschreibung durch einen
Operationsablaufgraphen für den seriellen Sender
Der Initialzustand ist »Stoppbit versenden«. In diesem Zustand verbleibt der
Automat bis zur Aktivierung des Startsignals. Danach durchläuft er alle Zu-
stände, versendet das Startbit, die acht Datenbits und das Paritätsbit und
kehrt in den Initialzustand, in dem das Stoppbit versendet wird, zurück.
Bei der Übernahme der Anweisungen aus dem Software-orientierten Ab-
laufmodell in den Operationsablaufgraphen gibt es kleine Erweiterungen. Das
Paritätsbit P, das in der Schaltung zu einem Register wird, soll durch ein
Signal beschrieben werden. Den vier Signalen TxD, P, idx und busy wird
in allen, statt nur in ausgewählten Zuständen ein Wert zugewiesen. Hin-
ter letzterem verbirgt sich eine Schaltungsoptimierung. Datenobjekte, denen
in einem Zustand des Operationsablaufgraphen kein Wert zugewiesen wird,
müssen ihren Wert in diesem Zustand speichern. Das erfordert zusätzliche
Register oder zusätzliche Register-Transfer-Operationen vom Typ »Zustand
speichern«. Wenn z.B. dem Busy-Signal wie links in dem Struktogramm nur
in einem Teil der Wartezustände ein Wert zugewiesen wird, muss das Signal
durch ein Register nachgebildet werden. Wenn wie rechts in jedem Zustand
ein Wert zugeordnet ist, genügt eine kombinatorische Ausgabefunktion. Die
Zuweisung des Wertes null an die Signale P und idx in allen Zuständen, in
denen der Wert ohne Bedeutung ist, erspart den Registern in der späteren
Schaltung die Freigabeeingänge.
Ausgehend vom Operationsablaufgraphen erfolgt der weitere Entwurf, wie
in Abschnitt 1.6.5 beschrieben. Die Übergangs- und die Ausgabefunktionen
sollen dabei wie in Abschnitt 3.4.1 als VHDL-Funktionen in einem Package
beschrieben werden. Für die Programmierung der Übergangsfunktion ist zu-
erst der Rückgabetyp - das ist der Zustand des Senders - zu vereinbaren. Der
Senderzustand ist ein Verbund aus dem Kontrollflusszustand
