Суворова Е.А., Шейнин Ю.Е. Проектирование цифровых систем на VHDL (2003) (1095892), страница 60
Текст из файла (страница 60)
Назначение сигналов гс апаса и пгс паисасаеа вналогично назначению сигналов зс апаса и в1с еаиеаеасе. Сигнал саит используется так же, как и се в предыдущей модели, для подсчета количества тактов, в течение которых автомат пребывает в состоянии хокк. В данной модели автомат пребывает в этом состоянии два такта. Сигнал сосг используется для определения количества передач данных, выполняемых в течение одного запроса. В данной модели в рамках одного запроса выполняется чтение из ведомого устройства трех слов данных. В состоянии цяквпя х это ведущее устройство выставляет те же значения управляющих сигналов, что и в предыдущем примере, но нвцкят=тнск, что указывает на выполнение пакетного запроса.
Из состояния пяквця л ведущее устройство переходит в состояние пяквця о, в течение которого лолжно быть прочитано три слова из ведомого устройства. Сигнал сонг используется как счетчик непрочитанных слов. Его значение определяется в процессе р 1ссхаеаее. Когда автомат находится в состоянии ноак, сигналу сс г присваивается значение 2. После того, как автомат переходит в состояние пяквця и, каждый раз, когда в конце такта ппкхюу='1' и нккяк=опля, значение этого счетчика уменьшается на 1, пока не дойдет до нуля, что указывает на то, что все три слова данных успешно прочитаны.
После этого автомат переходит в состояние иояк. Если во время пребывания автомата в состоянии цяквця и, он получает нпкяк=каков, то автомат прерывает выполнение текущего запроса и переходит в состояние иокк. В этом случае, независимо от текущего значения сонг, ему присваивается значение 2. Если нккяв=катят или никак=якыт, то автомат переходит в состояние запроса шины, при этом в со г сохраняется количество непрочитанных из памяти слов, что позволяет автомату после того, как он вновь получит шину, продолжить чтение с того слова, на котором оно было прервано.
В состоянии цяквця и, если значение со г>т, сигнал запроса шины установлен в 'Г; в противном случае — в '0'. Сигнал со г=т, когда на шину выставляется адрес последнего (третьего) слова данных. В следующем такте шина адреса и управления уже не будет нужна этому ведущему устройству. Сброс сигнала запроса шины указывает арбитру шины, что в следующем такте она может быть предоставлена другому ведущему устройству. В состоянии цяквця и устанавливается нтплня=яко, что указывает ведомому устройству на то, что текущая управляющая информация связана с предыдущей, и нвцкят=тнск, что указывает на пакетный запрос. В фазе данных последнего обмена сигналы имеют такие же значения, как и сигналы в пякв и в предыдущей модели.
Глава 5 зги Примеры временных диаграмм работы устройства приведены на рис. 5.1б и 5.17. е2ба Ч' НН 412апа 'о ебрсап1 1' 4 о о ппоеббс ппоенсе1 п12рсс1 м2еаа ппопепе певп1е п12еба1а п121ба14 о оооо 3 33 14 м2набу спосеер О е2с 41а1а есме пп24 пап1анае еаЬее сеебаб бе14 3 есб1 асаЬна наеЬна а наеЬне б есеа есПЬна неаЬна нааЬне б е«па асаЬие 14 1 о о 2 1 о 2 Рис.
5.16. Временная диаграмма последовательного чтения 3-х слов Интерфейс ведомого устройства на шину АМВА АНВ Рассмотрим организацию интерфейса ведомого устройства на примере про- стейшего блока памяти. На рис. 5.16 приведена временная диаграмма последовательного чтения 3-2 слов из ведомого устройства. Чтение каждого слова сопровождается навар=оклх и нввлпт= г' в первом же такте, поэтому фаза данных продолжается в течение трех тактов. На рис. 5.17 рассмотрено выполнение запроса, в ходе которого ведомое устройство выдало подтверждение ватах (обработка подтверждения звьгт выглядела бы аналогично).
Это подтверждение выдается в 7-м такте в ходе чтения второго слова данных (соигаз). После получения этого подтверждения ведушее устройство переходит в состояние лсквпз. В !О-м такте устройство вновь получает шину, в 11-м такте начинается фаза данных — чтение второго слова, того слова, при чтении которого в предыдуший раз возникло подтверждение витях. Практика применения УНТ.
32о пасв па!все! 012ьозмо '12 и\210св паосвпс павюс 0120опб 0120011 пявбе 012!Своз пззап!е познав о в о е 3 2 3 2 3 О 2 3 о з 14 пап!В!в 14 пясевбт '1' пзаезо 0 а 2 а 0120 ЗЬПВ ВВЬОЗ Ьо ПВВЬоз б ВСЗЬ З Звере ВВЬ з б поп есзЬоз озеЬПВ озве з б ПОС Пвпызсе ВВЬЕ озеЬоз б Зозьов звЬоз оззЬов б попс ЕСВЬ З ОЗЕЬов звьвв б ЕОЕ 14 свебеб бесе 3 соо! 2 1 О 2 1 0 0002 Рис. 5.17. Временная диаграмма прн выдаче ведомым устройством кода подтверксдения 'актау' Если арбитр устанавливает сигнал выборки навьи лля ведомого устройства в 'Г, оно является выбранным для участия в текущем обмене. До тех пор, пока этот сигнал установлен, по каждому восходящему фронту тактового импульса ведомое устройство должно защелкивать значение адреса и управляющих сигналов, поступающих по шине от ведущего устройства. Вообще, поскольку в течение текущего обмена ведущее устройство выставляет одну и ту же управляющую информацию, что может продолжаться в течение нескольких тактов, ведомое устройство может защелкивать управляющую информацию только при навлпуе '1', т.
е. только в конце очередного обмена. В соответствии с защелкнутыми сигналами адреса и управления в следующем такте, ведомое устройство должно выполнить обработку информации и выдать соответствующее подтверждение. Будем считать, для простоты, что рассматриваемое устройство памяти выполняет чтение или запись слова данных за один такт, не инициирует расщепленных транзакций и требований повторной передачи, при работе с ним не возникает ситуаций ошибки.
Таким образом, в каждом такте обмена данными это устройство устанавливает сигнал готовности в 'Г и сигнал подтверждения навар — в 'оклу'. Эти сигналы могут иметь (и в нашей модели имеют) те же значения и в случае, зг6 Глава 5 если устройство памяти не является выбранным для текущего обмена. Поскольку все ведомые устройства в системе подключаются к общим шинам через мультиплексоры, управляемые арбитром, для функционирования системы неважно, какие значения выставляют на выходы невыбранные ведомые устройства. Такие значения сигналов позволяют исключить необходимость специальной обработки ситуации, когда рассматриваемое устройство в системе является ведомым по умолчанию. Если в системе возникает ситуация, когда ни одному ведущему устройству не нужно использовать шину, арбитр предоставляет шину ведущему устройству по умолчанию.
Это устройство должно выставить сигнал нтвлмэ=тпьв, что указывает ведомому устройству на то, что оно не должно выполнять каких-либо действий. В ответ на это ведомое устройство должно выставить нввхот= 1' и нввэв=оклт. В модели интерфейса ведомого устройства, наряду с сигналом собственной готовности (нввлггг), который является выходным, должен присутствовать второй сигнал нквлот, являющийся для ведомого устройства входным — зто тот же сигнал готовности, который поступает к ведущему устройству, являющемуся в текущий момент времени собственником линий данных. Необходимость этого сигнала в модели связана с тем, что при выполнении последнего обмена в очередном запросе, шины адреса и управления уже используются новой парой (ведущее устройство — ведомое устройство), а шины данных еще используются прежней парой.
Момент окончания последнего обмена и, соответственно, переход к первому обмену нового запроса определяется ведомым устройством, завершающим выполнение обмена установкой сигнала нввхпх= '1 . В следующем за этим такте, шины данных уже принадлежат новой паре: ведущее устройство — ведомое устройство. Фаза данных последнего обмена предыдущего запроса и, соответственно, фаза адреса нового обмена может продолжаться в течение нескольких тактов. Рассмотрим, что произойдет, если ведомое устройство не сможет отслеживать действительный момент начала фазы данных первого обмена, а будет начинать ее в следующем такте, сразу после первого такта фазы адреса. Если происходит чтение данных из памяти, то данные, в соответствии с адресом, будут выставлены ведомым устройством на выходные линии данных. Однако, поскольку эти линии подключаются к шине через мультиплексор, управляемый арбитром, на шину они не попадут и появление их раньше времени не повлияет на функционирование системы.
Поскольку фаза адреса будет продолжаться ведущим устройством, ведомое устройство просто будет выставлять данные в течение нескольких лишних тактов. Если же осуществляется операция записи в память, то ведомое устройство запишет данные, не дождавшись действительного момента начала фазы данных, т. е. запишет данные, ему не предназначенные. Далее, когда действительно начнется его фаза данных, поскольку ведущее устройство адрес.не изменяло, поверх тех данных будут записаны действительные данные.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
