Doç.Dr. Ahmet ÖZMEN Sakarya Üniversitesi İLERİ SAYISAL SİSTEM TASARIMI VE SENTEZLEME 4. Hafta: Donanım Tanımlama Modelleri Doç.Dr. Ahmet ÖZMEN Sakarya Üniversitesi

Ders planı Yapısal, Kapı Seviyesi (Structural, Gate Level) Veri Akışı (Data Flow)(Prosedürel olmayan) Davranışsal (Behavioral)

Yapısal, Kapı Seviyesi Bileşenlerin arabağlantısı (Kara Kutu-Black Boxes) İfadelerin eşzamanlı yürütülmesi Kod hiyerarşisini oluşturmak için kullanılabilir Anahtar Kelimeler: bileşen & port haritası

Davranışsal Devre girişlerinin devre çıkışlarını nasıl etkileyeceğini modeller İfadelerin hem eşzamanlı hem ardışık çalıştırılması Anahtar Kelimeler: veri akış & işlem

Yapısal, Kapı Seviyesi Model Örneği Bir bileşenin giriş/çıkış’ı doğrudan başka bir bileşenin giriş/çıkış’ına bağlanamaz! Bir porta bağlantı yapılmadığı sürece, bir iç sinyal kullanılmalıdır (bu örnekteki int1 gibi).

Davranışsal Model Sitilleri Prosedürel olmayan (Veri-Akışı) Eşzamanlı Çalıştırma Prosedürel Algoritmik Adım adım hesaplamalar / Operasyonlar dizisi İşlem içinde ifadelerin ardışık yürütülmesi Bir işlemin yürütülmesi, tek bir eşzamanlı ifadeye eşdeğerdir. Tüm VHDL işlemleri eş zamanlı yürütülür

Veri-Akışı(prosedürel olmayan) Eşzamanlı ifadeler - Paralel Çalıştırılan (Sıra veya ifadeler alakasız) Olay güdümlü - Sadece girişinde geçiş/ değişim olduğunda çalıştırılan B <= C; - geçiş C de ise çalışır A <= B; - geçiş B de ise çalışır alttakine eşdeğerdir A <= B; B <= C;

Veri-Akışı(prosedürel olmayan) Bir sinyal için birden çok sürücü Çakışan atamanın çözümlenmesi gerekir

Örnek.: 7‐segment dekoder ‘0’  ON ‘1’  OFF  

Örnek.: 7‐segment dekoder Mantıksal operatörler ve eşzamanlı sinyal atama kullanımı artık rahat değil.

VDHL Prosedürel olmayan (data-flow) Prosedürel (ardışık)   Prosedürel olmayan (data-flow) Prosedürel (ardışık) •  İşlem ifadesi •  When else ifadesi •  With select ifadesi •  Sinyal tanımlama •  Blok ifadesi •  If- then- else ifadesi •  Case ifadesi •  Değişken tanımlama •  Değişken atama •  Loop ifadesi •  Return ifadesi •  Null ifadesi •  Wait ifadesi Hem prosedürel hem prosedürel olmayanda izin verilen kısım •  Sinyal atama •  Tip ve sabitlerin tanımlanması •  Fonksiyon ve işlem çağırma •  Assert ifadeleri

When‐else / with‐select (prosedürel olmayan) Koşullu sinyal ataması Seçilmiş sinyal ataması

Örnk. when–else: Üç-durumlu buffer Çıkış buffer ı yüksek empedan bir (‘Z’) durumuna konablir, bu şekilde sadece bir varlık bus a yazar Mümkün olan üç sinyal seviyesi: ‘0’, ‘1’, ‘Z’ FPGA ve CPLD lerin çıkışlarında üç durumlu bufferlar vardır (sinyaller varlıkta port olarak tanımlanmıştır) Bununla birlikte, birçok programlanabilir lojik cihaz devrenin içinde üç durumlu bufferlara sahip olamaz(iç sinyallerde) Data_bus   data   enable  

Örn. When-else üç durumlu buffer