Суворова Е.А., Шейнин Ю.Е. Проектирование цифровых систем на VHDL (2003) (1095892), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Так, если объект моделирования имеет входной/выходной сигнал дасаз 1папс нохс]з являющийся вычисляемым, то недопустим, например, такой оператор: пака[24 Со 30):=Ь'111111'з Практическое решение этой проблемы состоит в описании сигнала, который необходимо использовать по частям, как масс и ва этих частей. В системе О[САО Ехртезз нет возможности создавать новые вычисляемые типы сигналов. Однако в этой среде моделирования имеется встроенный пакет аьй 1одзе 11ва, в котором описаны базовые вычисляемые типы для моделирования физических сигналов.
Содержимое пакета н правила его использования приведены в приложении 1. В Ропот[а[[оп Ехргеяя также нет возможности создавать новые вычисляемые типы. Для моделирования вычисляемых сигналов используется специальный механизм комментариев, являющихся директивами компилятору. Охраняемые сигналы Охраняемые сигналы используются для организации автоматического отсоединения источников сигналов. Это является актуальным, например, при моделировании на высоких уровнях абстракции, когда для описания сигналов используются абстрактные типы. В этом случае отсоединение сигнала невозможно промоделировать, например, высокоимпедансным состоянием. В таких случаях используются так называемые охраняемые сигналы.
Охраняемые сигналы являются разновидностью вычисляемых сигналов. Их описание имеет следующий синтаксис: я1япа1 Ыепкья1ек [,... ) з япЬСуре 1пт[ьсаС1оп [кедАяеея[Ьпя] [з=ехрхеяяьоп] Базовые конструкции моделей на языке МИР(. 133 Сторожевой сигнал является вычисляемым по сути, поэтому его тип должен быть вычисляемым. Сторожевые сигналы могут быть двух типов: ьпв И гедйвсвг. СИГНаЛ Ьззв ИСПОЛЬЗуЕт раэрЕШаЮШуЮ фуНКцИЮ дЛя ОПРЕдЕЛЕ- ния значения сигнала, передавая ей пустой массив, если все источники СИГНаЛа ОтСОЕдИНЕНЫ.
СИГНаЛ геяйвевг ОтЛИЧаЕтСя тЕМ, ЧтО, В СЛуЧас ОТСО- единения всех источников сигнала, разрешаюшая функция не вызывается, а сигнал сохраняет свое последнее значение, что может использоваться, например, при моделировании динамических устройств памяти. Отсоединение источников сигнала. Процесс может отсоединять свой источник (драйвер) сигнала, выполняя нулевую транзакцию.
Она имеет следующий синтаксис (1аЬе1:] пвязе<=(с(е1ау пзесьапйяп] ззачейохпз вачейсхп — последовательность транзакций — новых значений, которые должен принимать сигнал после указанных задержек. Ее синтаксическое описание имеет следуюший вид: (ча1пе ехргеввйоп (айзек хпзе ехргеввз.сп] ] звз11 (айеег сзпе ехргеяв1оп]] (,.] КЛЮЧЕВОЕ СЛОВО пп11 ИСПОЛЬЗуЕтСя дЛЯ ИНдИКацИИ ТОГО, ЧтО ИСТОЧНИК дОЛ- жен быть отсоединен после указанной задержки. Значение сигнала определяется с помошью решаюшей функции после выполнения нулевой транзакции и отсоединения источника. Размер массива значений, передаваемых функции, определяется количеством отсоединенных источников. После того как выполнится ненулевая транзакция, источник вновь присоединяется к сигналу.
Пример приведен в листинге 3.26. агеМЕвегегв тор 1ече1 ой сптрпхег вуяхеп йв йчпсг1сп геяс1че Ыхв (Ысвз ЫС чесхсх] гвяпгп ЫЕ 1в чагзвЫе хеястхз ЫЕ:='О '; Ьеяйп йог 1пс]ех йп Ысв 'гапде 1оор хевп1сз=хевп1с ог Ысв(йпс(ех]з ехйв Ыпвп хевп1С-'1'; епг( 1оор; гегпхп хеяп1сз еп6 йвззсМоп хеяо1че Ьйсв; вйепа1 ехйсе епз хевс1че Ыся ЫЕ Ьпвз (за Глава 3 Ьедап Срцз ргооввв 1в ЬедАп »згь'се ел<= ' О ' аягаг Трс) З 1оор аа1г ипе11 с1ос)сз='1' з ая Ьо1д. гоп='1' ГЬеп ззгьсе еп<=пп11 аггег Трс); »зать оп стос)с ипг1 1 с1оск= ' 1 ' аз»о )зо1с) гея= ' О '; иг1»е еп<сс О' аегег Трс)з впз( Ргооавв Срс," аз»О агоЫ.Геопига Сор 1еие1з В примере описывается система, включающая в себя процессор, память и устройство прямого доступа в память. Охраняемый сигнал»згззее еп используется для контроля присоединения к памяти.
Решающая функция выполняет логическую операцию "ИЛИ" для всех источников сигнала и возвращает О, если нет присоединенных источников. Значение 0 указывает на то, что в этот момент память не активна, т. е. к ней никто не обращается. Когда процесс ср(т инициализируется, сигналу вг1се еп присваивается значение О. Когда контроллер прямого доступа к памяти запрашивает доступ к памяти, он устаНаВЛИВаЕт СИГНаЛ Ьо1с) гесз. ПРИ ЭТОМ, ПРОЦЕСС ~Р() ПЛаНИРУЕт НУЛЕВУЮ тРаН- ЗаКцИЮ дЛя СИГНаЛа игьге еп.
В рЕЗуЛЬтатЕ ВЫПОЛНЕНИЯ траНЗаКцИИ ИСТОЧНИК СИГНаЛа»п-ьге еп, СООтВЕтСтВуЮщИй ПрОцЕССу Ср(), ОтСОЕднияЕтея От НЕГО, т. е. удаляется из списка источников, на базе которых определяется значение этого сигнала. Когда контроллер прямого доступа к памяти сбрасывает Ьотс) гес(, СР() ПРИСОЕДИНЯЕТ истОЧНИК СИГНала гасе еп ПОСРЕДСтвОм ВЫПОЛ- пения транзакции, которая присваивает ему значение О. Другой пример.
Модель процессора приведена в листинге 3.27. ~листинг<3'.ЯТ агоЫ.Евогига гг1 оя ргосеввог 1в виьгуре»зогс) 1в Ььс иессог (О ео 31) з гуре»зогс) иессог Ав аггау (пагига1 галде <>) ог иоггн еипое1оп гево1ие ипзсзие (с)гьиегв з»зогс) вес сог) гаеигп»зогс) 1в Ьедап гвеигп <Ыиегв(с)гзиегв' 1егг); епо гипог1оп гево1ие ип1стзез 5азовые конструкции моделей на языке ИзР1 ?35 в1дса1 яошсе1, яоотсе2сееяо1се оп1дое стотс? кед1ееек; Ьяд1с яошсе1 тедс ркосевв (рнаяе1,яошсе1 тед осс еп,...) 1в чекЬаЪ1е ясотеа сса1иесыотс?? 1я яооясе1 тед оос ео='1' еса рьасе1='1' Есес яоотсе1<=япотес1 са1ое; е1ве яоотсе1<=сс11; есв 1Е; есв ркосеев яоотсе1 тед; а1сп ркосевв (а1о орсос?е, яоотсе1, яоотсе2,...); вяп аксь1сессске тп1; Это модель процессора на уровне регистровых передач.
Процессор содержит пва регистра — источника операндов, присоединенных к АЛУ. В модели только один процесс должен управлять значением каждого из сигналов„соответствуюших регистрам, в каждый момент времени. Процесс яояесе? тед представляет собой управление работой первого регистра (сигнал яоятсе 1). Когда сигнал разрешения выходов этого регистра и сигнал тактирования имеют значение 1, процесс передает сигналу его прежнее значение, Реп)аюшая функция получает массив, содержаший один элемент — это значение сигнала, которое присваивается ему и используется при работе АЛУ.
В конце фазы тактирования процесс отсоединяется от яоотсе 1 путем выполнения сс11-транзакции. Поскольку зопгсе 1 является сигналом типа зед1вяек, а ВСЕ ЕГО ИСТОЧНИКИ В ЭТОМ СЛуЧаЕ ОКаЗЫВаЮтСя ОтСОЕдИНЕННЫМИ, решаюшая функция не вызывается, и значение сигнала остается прежним до тех пор, пока его источники снова не будут отсоединены. Это позволяет промоделировать реальную ситуацию, когда значение операнда сохраняется на выходах регистров. Охраняемые сигналы составных типов. При работе с охраняемыми сигнала-. мн составного типа (например, массива) важно учитывать, что внутри каждого источника сигнала все элементы должны быть или присоединены, или отсоединены. Недопустимо использовать нулевую транзакцию отсоединения насти элементов. Причина в том, что решаюшей функции всегда передаются полные значения составных типов, содержашиеся в источниках.
Если структура модели такова, что возникает необходимость в отсоединении сигнала по частям, то такой сигнал должен описываться не как единое целое, а как группа сигналов. Использование механизма инерционных задержек. При установлении новых значений охраняемых сигналов может использоваться механизм инерционных 13б Глава 3 задержек. При этом нулевая транзакция выполняется по тем же правилам, что и остальные. Ее значение считается отличным от любого другого значения. Например, пусть список транзакций для сторожевого сигнала я в начале имеет следующий вид: 11 пя- 1 16 пв — О 18 пв- 1 19 пв- пп11 26 пя- О В момент модельного времени 10 выполняется оператор следующего вида: я<=гедесг 3 пя Ьзеггьа1 пп11 аггег 10 пв; В результате список транзакций будет иметь следующий вид: 11 пя- 1 16 пя- О 19 пя- пп11 20 пв- пп11 Первые две транзакции остаются без изменений, поскольку они попадают 8 интервал импульса (17 — 20 нс).
Транзакция, запланированная на 18 нс., стирается, поскольку ее значение отличается от нового (нулевого); транзакция, запланированная на 19 нс., сохраняется, поскольку она непосредственно предшествует новой транзакции с тем же значением. Транзакция, запланированная на 25 нс., стирается, поскольку была запланирована до выполнения полученного оператора. Атрибуты охраняемых сигналов. Для охраняемых сигналов могут использоВатЬСя атрИбутЫ с)гььпд уя1пе — ЗНаЧЕНИЕ драйВЕра И с)ггя1пя — ИМЕЕТ булевский тип и принимает значение ггпе, если драйвер связан с сигналом.
Охраняемые порты. Порты объекта моделирования могут быть описаны как охраняемые сигналы. В этом случае их называют охраняемыми нортами. На охраняемые порты накладывается ограничение: они могут быть только типа ьпв. При описании сигнала порта как сторожевого, ьпв указывается через пробел после указания типа сигнала. Пример приведен в листинге 3.28. Лвяегиигв.йв;:.".;,',„".;,,;„.:::,:;.,",','...:,:,-;,"..":-"-:,.".".",;,'",'",:"",'"'"::"" "--;-- ".'=:"-"" ...";..": --- —, епгЫЕу Ггь ясаке гея ая рогь (а: 1п гево1ееа Ьупе, я: епе гево1уей Ьусе Ьпв, ...) Процессы, находящиеся в теле этого объекта, могут осуществлять нулевые транзакции с ч.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
