Lösungen zu den Übungsaufgaben - Technische Informatik - page 444

b) Die Schaltung hat fünf mögliche Signalpfade, für die in Abb. 6.3 rechts die
Halte- und Verzögerungszeiten aufsummiert sind. Die minimale Haltezeit
ist 8 ns und die maximale Verzögerungszeit ist 25ns.

G1 G3 G6 SummederHalte-undVerz¨o-

x 0
x 1

z 0

gerungszeitenf¨urallePfade

& ≥ 1 ≥ 1 z 2

derGesamtschaltung

y

P t h.i P t d.i

G2 G4 G5

Pfad

x 2
x 3
x 4

z 1

≥ 1 &

z 3 z 4
≥ 1

12ns
13ns
17ns
12ns

21ns
19ns
25ns
19ns

G1-G3-G6
G2-G3-G6
G2-G4-G5-G6
G4-G5-G6

Halte-undVerz¨ogerungszeitenderGatter

t h.i t d.i t h.i t d.i
4ns
3ns

G5-G6 12ns 8ns

G1
G2
G3

4ns 8ns
6ns
6ns

G4
G5
G6

7ns
5ns
5ns 7ns

5ns minimaleHaltezeit:8ns

3ns maximaleVerz¨ogerungszeit:25ns

Abb. 6.3. Schaltung und Signallaufzeiten zu Aufgabe 1.13

6.1.4 Register

Lösung zu Aufgabe 1.14

a) Das Zeitfenster, in dem x 0 und x 1 vor der aktiven Taktflanke gültig sein
müssen, ergibt sich aus der Summe der Halte- und Verzögerungszeiten
beider Gatter und der Vorhaltezeit des Registers:

t 1 = t h1 + t h2
t 2 = t d1 + t d2 + t s
Für das Zeitfenster, in dem x 2 gültig sein muss, sind nur die Halte- und
Verzögerungszeit von G2 und die Registervorhaltezeit zu berücksichtigen:

t 3 = t h2
t 4 = t d2 + t s

Die Zeit t 5 ist die Vorhaltezeit t s , t 6 die Verzögerungszeit und t 7 die Hal-
tezeit des Registers.
b) Die Signale sind mit dem Typ std_logic zu vereinbaren. Ein Abtast-
prozess hat nur den Takt in der Weckliste. Für eine korrekte Übernahme
müssen die Eingabesignale x 0 bis x 2 innerhalb ihres Abtastfensters stabil
sein. Die Zeitbedingungen sind aus Aufgabenteil a zu übernehmen. Wenn
alle Vorhaltebedingungen erfüllt sind, wird dem Ausgang nach der Hal-
tezeit der Wert »ungültig« und nach der Verzögerungszeit der Wert des
logischen Ausdrucks (x 0 x 1 ) x 2 zugewiesen, sonst nur nach der Haltezeit
der Wert »ungültig«.