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Forum: FPGA, VHDL & Co. Zähler


Autor: kest (Gast)
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Hallo, Leute

irgendwie habe ich gerade eine "Blokade" ;-)

Es gibt ja einen Graycode Zähler, wo sich nur 1 Bit ändert. Ist zwar
schön und gut, aber nun bräuchte ich einen, wo sich 2 Bits ändern :-o
Und zwar immer

z.B. "0000" -> "0011" -> "0101" -> "0110" und so weiter.

Hat jemand vielleicht eine Idee?

kest

Autor: high_speed (Gast)
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Hallo kest

Hilft dir das weiter?
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;

entity Test_Con_Sp is
  port( CLK : in std_logic;
        RES : in std_logic;
        Q   : out std_logic_vector (3 downto 0)
      );
end Test_Con_Sp;

architecture verhalten of Test_Con_Sp is
signal QINT : std_logic_vector (3 downto 0);
begin

process(CLK, RES)
begin
  if RES = '1' then
    QINT <= (others => '0');
  elsif CLK'event and CLK = '1' then

    case QINT is
      when "0000" => QINT <= "0011" ;
      when "0011" => QINT <= "0101" ;
      when "0101" => QINT <= "0110" ;
      -- when "...." => QINT <= "...." ;
      when others => QINT <= "0000";       --when others => null;
   end case;

  end if;
end process;

Q <= QINT;

end verhalten;

MfG
Holger

Autor: Kest (Gast)
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Leider nicht. Ich brauche einen Zähler ;-) Und beliebige Bitbreiten :-/
Aber trotzdem danke

Das ist ja noch komplizierter, als ich es mir gedacht habe :-o Im
großen und ganzem geht es um DC-Ballancierte Vectoren, also wo die
Anzahl der Einsen und Nullen gleich ist. Aber okay, werde mich da noch
schlau machen.

Kest

Autor: high_speed (Gast)
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Hallo Kest

Schau dir mal den Anhang an.
Fällt dir etwas auf?

MfG
Holger

Autor: Kest (Gast)
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:-o Ist ja cool. Das heißt, man zählt einfach, und hinten hängt man ein
Parity Bit ran? Muss das noch genauer anschauen, aber ich denke mal,
das ist schon mal eine mögliche Lösung.

Vielen Dank!

Kest

Autor: Thomas (Gast)
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Genau, einfach normal hochzählen, aber das erste Bit freilassen bzw auf
0 setzten. Das wird dann 1, wenn eine ungerade Anzahl "einsen" im
Binärwert stehen !! NICHT eine ungerade Zahl !!!

Gruß, Thomas

Autor: kest (Gast)
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Tja, Thomas

das ist doch viel schwerer, als ich es mir gedacht habe :-o Ich meine,
das, was Du vorgeschlagen hast, ist schon richtig, aber leider dann
doch nicht für mich brauchbar :-(

Ich erzähle mal kurz, was ich brauche:
ich bräuchte eine Bildungsvorschrift, um ALLE Möglichkeiten in einem 10
Bit Vector durchzuzählen, wo die gleiche Anzahl von einsen und nullen
ist.

beginnend vielleicht mit
"0000101111"
"0000110111"
"0000111011"
"0000111101"
"0000111110"
"0001011110"
"0001101110"

oder wie auch immer, bin jetzt ducheinander gekommen ;-)
Jetzt habe ich alle Möglichkeiten im ROM abgespeichert, ist aber
irgendwie nicht das Wahre. (bei 10 Bit sind es 252 Möglichkeiten)

Würde mich riesig freuen, wenn jemand da eine Idee hat

Kest

Autor: Hagen (Gast)
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Könnte es sein das du den "Green Code" meinst ?

Gruß Hagen

Autor: kest (Gast)
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:-o Green Code? Höre ich jetzt zum ersten Mal, und google spuckt auch
nicht gerade viel aus

Kannst Du bitte mehr erzählen?

mfg
Kest

Autor: Hagen (Gast)
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Ok, suchst du sowas ->

00, 000000000
01, 000000011
02, 000000110
03, 000000101
04, 000001100
05, 000001111
06, 000001010
07, 000001001
08, 000011000
09, 000011011
0A, 000011110
....
A4, 111101100
A5, 111101111
A6, 111101010
A7, 111101001
A8, 111111000
A9, 111111011
AA, 111111110
AB, 111111101
AC, 111110100
AD, 111110111
AE, 111110010
AF, 111110001
B0, 111010000
...
F0, 100010000
F1, 100010011
F2, 100010110
F3, 100010101
F4, 100011100
F5, 100011111
F6, 100011010
F7, 100011001
F8, 100001000
F9, 100001011
FA, 100001110
FB, 100001101
FC, 100000100
FD, 100000111
FE, 100000010
FF, 100000001

Links HEX Wert -> Rechts Green Code.
Beachte aber auch das der Green Code logicherweise zu seiner Codierung
9 Bits benötigt !!

Gruß Hagen

Autor: Hagen (Gast)
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Falls ja, hier mein Auszug aus meiner Large Integer Library für Delphi:

procedure NToGreenCode(var A: IInteger; const B: IInteger);
var
  R: IInteger;
begin
  NShl(R, B, 1);
  NXor(A, B, R);
end;


oder in kurz

GreenCode := (Input * 2) xor Input.

thats all, easy ;)

Gruß Hagen

Autor: peter dannegger (Gast)
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Ich würde es über eine Truth-table machen:

Ein Repeat-Macro von 0..1023 (10 Bit) laufen lassen und immer, wenn der
Wert genau 5 Einsen enthält, den Wert in der Truth-table ablegen und den
Index hochzählen.
Der Index am Ende ist dann auch der Rücksetzwert des Binärzählers für
die Truth-Table.


Peter

Autor: Kest (Gast)
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Na ja, also doch die einsen zählen. :-/ Irgendwie muss es doch einfacher
gehen

@Hagen: nein, Greencode ist es wohl leider nicht

Wen es noch interessiert, hier sind die ersten ein Paar Werte:

1F,2F,37,3B,3D.3E,4F,57,5B,5D,5E,67,6B,6D,6E,73,75,76,79,7A,7C,8F,97,9D, 
9E,A7,AB,AD,AE,B3,B5,B6,B9,BA,BC
und so weiter.

Autor: Hagen (Gast)
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Eine ziemlich seltsamme Codierung, woher hast du diese, und kannst du
mal alle Werte von 0 bis 255 der Reihenfolge nach posten (so wie oben)

Gruß Hagen

Autor: peter dannegger (Gast)
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"Na ja, also doch die einsen zählen. :-/ Irgendwie muss es doch
einfacher gehen"


Wenn ja, dann findet der Compiler es heraus.

Für den ist es ein Klacks, alle 1024 Werte zu testen und nur die
gültigen zu implementieren.

Und dann schau Dir einfach mal die Logikgleichungen für die Truth-Table
an.


Der Code ist sowas ähnliches wie Manchester, d.h. er ist
gleichstromfrei, kann also über eine Funkstrecke übertragen werden.


Peter

Autor: Hagen (Gast)
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Und was mir an obiger Folge aufgefallen ist das alle 5 Bits gesetzt
haben.

Gruß Hagen

Autor: Hagen (Gast)
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Ok, habe die Liste selber erzeugt:

 00:  01F, 00000 11111
 01:  02F, 00001 01111
 02:  037, 00001 10111
 03:  03B, 00001 11011
 04:  03D, 00001 11101
 05:  03E, 00001 11110
 06:  04F, 00010 01111
 07:  057, 00010 10111
 08:  05B, 00010 11011
 09:  05D, 00010 11101
 0A:  05E, 00010 11110
 0B:  067, 00011 00111
 0C:  06B, 00011 01011
 0D:  06D, 00011 01101
 0E:  06E, 00011 01110
 0F:  073, 00011 10011
 10:  075, 00011 10101
 11:  076, 00011 10110
 12:  079, 00011 11001
 13:  07A, 00011 11010
 14:  07C, 00011 11100
 15:  08F, 00100 01111
 16:  097, 00100 10111
 17:  09B, 00100 11011
 18:  09D, 00100 11101
 19:  09E, 00100 11110
 1A:  0A7, 00101 00111
 1B:  0AB, 00101 01011
 1C:  0AD, 00101 01101
 1D:  0AE, 00101 01110
 1E:  0B3, 00101 10011
 1F:  0B5, 00101 10101
 20:  0B6, 00101 10110
 21:  0B9, 00101 11001
 22:  0BA, 00101 11010
 23:  0BC, 00101 11100
 24:  0C7, 00110 00111
 25:  0CB, 00110 01011
 26:  0CD, 00110 01101
 27:  0CE, 00110 01110
 28:  0D3, 00110 10011
 29:  0D5, 00110 10101
 2A:  0D6, 00110 10110
 2B:  0D9, 00110 11001
 2C:  0DA, 00110 11010
 2D:  0DC, 00110 11100
 2E:  0E3, 00111 00011
 2F:  0E5, 00111 00101
 30:  0E6, 00111 00110
 31:  0E9, 00111 01001
 32:  0EA, 00111 01010
 33:  0EC, 00111 01100
 34:  0F1, 00111 10001
 35:  0F2, 00111 10010
 36:  0F4, 00111 10100
 37:  0F8, 00111 11000
 38:  10F, 01000 01111
 39:  117, 01000 10111
 3A:  11B, 01000 11011
 3B:  11D, 01000 11101
 3C:  11E, 01000 11110
 3D:  127, 01001 00111
 3E:  12B, 01001 01011
 3F:  12D, 01001 01101
 40:  12E, 01001 01110
 41:  133, 01001 10011
 42:  135, 01001 10101
 43:  136, 01001 10110
 44:  139, 01001 11001
 45:  13A, 01001 11010
 46:  13C, 01001 11100
 47:  147, 01010 00111
 48:  14B, 01010 01011
 49:  14D, 01010 01101
 4A:  14E, 01010 01110
 4B:  153, 01010 10011
 4C:  155, 01010 10101
 4D:  156, 01010 10110
 4E:  159, 01010 11001
 4F:  15A, 01010 11010
 50:  15C, 01010 11100
 51:  163, 01011 00011
 52:  165, 01011 00101
 53:  166, 01011 00110
 54:  169, 01011 01001
 55:  16A, 01011 01010
 56:  16C, 01011 01100
 57:  171, 01011 10001
 58:  172, 01011 10010
 59:  174, 01011 10100
 5A:  178, 01011 11000
 5B:  187, 01100 00111
 5C:  18B, 01100 01011
 5D:  18D, 01100 01101
 5E:  18E, 01100 01110
 5F:  193, 01100 10011
 60:  195, 01100 10101
 61:  196, 01100 10110
 62:  199, 01100 11001
 63:  19A, 01100 11010
 64:  19C, 01100 11100
 65:  1A3, 01101 00011
 66:  1A5, 01101 00101
 67:  1A6, 01101 00110
 68:  1A9, 01101 01001
 69:  1AA, 01101 01010
 6A:  1AC, 01101 01100
 6B:  1B1, 01101 10001
 6C:  1B2, 01101 10010
 6D:  1B4, 01101 10100
 6E:  1B8, 01101 11000
 6F:  1C3, 01110 00011
 70:  1C5, 01110 00101
 71:  1C6, 01110 00110
 72:  1C9, 01110 01001
 73:  1CA, 01110 01010
 74:  1CC, 01110 01100
 75:  1D1, 01110 10001
 76:  1D2, 01110 10010
 77:  1D4, 01110 10100
 78:  1D8, 01110 11000
 79:  1E1, 01111 00001
 7A:  1E2, 01111 00010
 7B:  1E4, 01111 00100
 7C:  1E8, 01111 01000
 7D:  1F0, 01111 10000
 7E:  20F, 10000 01111
 7F:  217, 10000 10111
 80:  21B, 10000 11011
 81:  21D, 10000 11101
 82:  21E, 10000 11110
 83:  227, 10001 00111
 84:  22B, 10001 01011
 85:  22D, 10001 01101
 86:  22E, 10001 01110
 87:  233, 10001 10011
 88:  235, 10001 10101
 89:  236, 10001 10110
 8A:  239, 10001 11001
 8B:  23A, 10001 11010
 8C:  23C, 10001 11100
 8D:  247, 10010 00111
 8E:  24B, 10010 01011
 8F:  24D, 10010 01101
 90:  24E, 10010 01110
 91:  253, 10010 10011
 92:  255, 10010 10101
 93:  256, 10010 10110
 94:  259, 10010 11001
 95:  25A, 10010 11010
 96:  25C, 10010 11100
 97:  263, 10011 00011
 98:  265, 10011 00101
 99:  266, 10011 00110
 9A:  269, 10011 01001
 9B:  26A, 10011 01010
 9C:  26C, 10011 01100
 9D:  271, 10011 10001
 9E:  272, 10011 10010
 9F:  274, 10011 10100
 A0:  278, 10011 11000
 A1:  287, 10100 00111
 A2:  28B, 10100 01011
 A3:  28D, 10100 01101
 A4:  28E, 10100 01110
 A5:  293, 10100 10011
 A6:  295, 10100 10101
 A7:  296, 10100 10110
 A8:  299, 10100 11001
 A9:  29A, 10100 11010
 AA:  29C, 10100 11100
 AB:  2A3, 10101 00011
 AC:  2A5, 10101 00101
 AD:  2A6, 10101 00110
 AE:  2A9, 10101 01001
 AF:  2AA, 10101 01010
 B0:  2AC, 10101 01100
 B1:  2B1, 10101 10001
 B2:  2B2, 10101 10010
 B3:  2B4, 10101 10100
 B4:  2B8, 10101 11000
 B5:  2C3, 10110 00011
 B6:  2C5, 10110 00101
 B7:  2C6, 10110 00110
 B8:  2C9, 10110 01001
 B9:  2CA, 10110 01010
 BA:  2CC, 10110 01100
 BB:  2D1, 10110 10001
 BC:  2D2, 10110 10010
 BD:  2D4, 10110 10100
 BE:  2D8, 10110 11000
 BF:  2E1, 10111 00001
 C0:  2E2, 10111 00010
 C1:  2E4, 10111 00100
 C2:  2E8, 10111 01000
 C3:  2F0, 10111 10000
 C4:  307, 11000 00111
 C5:  30B, 11000 01011
 C6:  30D, 11000 01101
 C7:  30E, 11000 01110
 C8:  313, 11000 10011
 C9:  315, 11000 10101
 CA:  316, 11000 10110
 CB:  319, 11000 11001
 CC:  31A, 11000 11010
 CD:  31C, 11000 11100
 CE:  323, 11001 00011
 CF:  325, 11001 00101
 D0:  326, 11001 00110
 D1:  329, 11001 01001
 D2:  32A, 11001 01010
 D3:  32C, 11001 01100
 D4:  331, 11001 10001
 D5:  332, 11001 10010
 D6:  334, 11001 10100
 D7:  338, 11001 11000
 D8:  343, 11010 00011
 D9:  345, 11010 00101
 DA:  346, 11010 00110
 DB:  349, 11010 01001
 DC:  34A, 11010 01010
 DD:  34C, 11010 01100
 DE:  351, 11010 10001
 DF:  352, 11010 10010
 E0:  354, 11010 10100
 E1:  358, 11010 11000
 E2:  361, 11011 00001
 E3:  362, 11011 00010
 E4:  364, 11011 00100
 E5:  368, 11011 01000
 E6:  370, 11011 10000
 E7:  383, 11100 00011
 E8:  385, 11100 00101
 E9:  386, 11100 00110
 EA:  389, 11100 01001
 EB:  38A, 11100 01010
 EC:  38C, 11100 01100
 ED:  391, 11100 10001
 EE:  392, 11100 10010
 EF:  394, 11100 10100
 F0:  398, 11100 11000
 F1:  3A1, 11101 00001
 F2:  3A2, 11101 00010
 F3:  3A4, 11101 00100
 F4:  3A8, 11101 01000
 F5:  3B0, 11101 10000
 F6:  3C1, 11110 00001
 F7:  3C2, 11110 00010
 F8:  3C4, 11110 00100
 F9:  3C8, 11110 01000
 FA:  3D0, 11110 10000
 FB:  3E0, 11111 00000

Gruß Hagen

Autor: Hagen (Gast)
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Blöder Code, meiner Meinung nach vollständig "unpraktikabel" und
unoptimiert.

Man erzeugt eine Liste aller binären Zahlen zwischen 0 bis 1024 die
immer 5 Bits gesetzt haben. Diese Liste durchnummeriert ergibt dann die
Werte für die Zahlen 0 bis 252.

Gruß Hagen

Autor: Kest (Gast)
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:-o

Wie hast du das gemacht? Ich sehe da schon Gesetzmäsigkeiten, aber wie
genau, kapiere ich es nicht!

Mensch, Hagen, mein Held ;-)

Kest

Autor: Hagen (Gast)
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Dein Zähler könnte als simpliziert so funktionieren.

Erhöhe einen binären 10 Bit Vektor solange um +1 bis wieder 5 Bits im
Vektor auf 1 stehen. Dies wäre die "Addition" +1 auf diesen
speziellen Zähler.

Gruß Hagen

Autor: Kest (Gast)
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Also doch keine "richtige" Bildungsvorschrift? Das ist ja schade :-/

Dass das unpraktikabel ist und blöd, mag man noch streiten ;-) Es geht
um ein Sony-LED-Modul. Und Sony hält sich da sehr bedekt - eigentlich
reagieren sie nicht drauf :-/ Na ja, dann eben Brute-force :-o :-)

Kest

Autor: Hagen (Gast)
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>>Wie hast du das gemacht? Ich sehe da schon Gesetzmäsigkeiten, aber
>>wie genau, kapiere ich es nicht!

Keine Ahnung, eines meiner anderen Hobbies ist die Zahlentheorie und
Kryptographie. Eventuell habe ich das ein "Auge" für solche Muster
entwickelt.

Hat aber auch nicht lange gedauert das rauszufinden.
Deshalb sage ich ja "blöder Code". Denn dahinter dürfte sich
keienrlei realer Mathematik verbergen (gefühlsmäßig geschätzt), sondern
simpelste, hm Programierer-Denkerei.

Ich schätze mal das du um Lookup Tables nicht drumherum kommen wirst.
Es gäbe zwar einen Algorithmus zu Konvertierung in beide Richtungen,
aber im Grunde kann ich nicht nachvollziehen warum man diesen Code so
und nicht anders konstruiert hat.

Wir gesagt willst +1 in diesem Code addieren dann heist dies: addiere
so lange +1 bis der Code 5 gesetzte Bits enthält.
Willst du +1 subtrahieren in diesem Code dann musst du solange 1 vom
Vektor abziehen bis wiederum 5 Bits gesetzt sind.

Eine Regel um diesen Schritt, bzw. Schrittweite auszurechen fällt mir
so spantan aber nicht ein. Müsste man mal analysieren.

Gruß hagen

Autor: Kest (Gast)
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Trotzdem vielen Dank, Hagen!

Wenn ich da weiter komme, poste ich meine Ergebnisse hier rein.

Dass mit "solange +1 addieren" möchte ich nicht, zu doof in VHDL. Da
sind bestimmt 2-3 Gatter (Xor oder so) und dann hat man's - vermute
ich mal. Auf jeden Fall muss ich da weiter forschen.

mfg

kest

Autor: Hagen (Gast)
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Es gibt eine "Regel" bzw. ein Muster. Erzeuge die Liste wie ich, und
bilde den Differnezbetrag = Abstände zwischen den succesiven Werten.
Dann ergibt sich:


 00:  01F, 00000 11111, 31
 01:  02F, 00001 01111, 16
 02:  037, 00001 10111, 8
 03:  03B, 00001 11011, 4
 04:  03D, 00001 11101, 2
 05:  03E, 00001 11110, 1
 06:  04F, 00010 01111, 17
 07:  057, 00010 10111, 8
 08:  05B, 00010 11011, 4
 09:  05D, 00010 11101, 2
 0A:  05E, 00010 11110, 1
 0B:  067, 00011 00111, 9
 0C:  06B, 00011 01011, 4
 0D:  06D, 00011 01101, 2
 0E:  06E, 00011 01110, 1
 0F:  073, 00011 10011, 5
 10:  075, 00011 10101, 2
 11:  076, 00011 10110, 1
 12:  079, 00011 11001, 3
 13:  07A, 00011 11010, 1
 14:  07C, 00011 11100, 2

Letzer Wert ist der betragsmäßige Abstand von Code zu Code. Wie man
sieht könnte man dies eventuell per Rechtshift ausrechnen.

Gruß Hagen

Autor: Kest (Gast)
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Jep, das habe ich schon gemacht. Aber - keine Chance :-/

Interessant ist, wie die "0" immer von links nach rechts wandert.
Aber na ja.

Kest

Autor: high_speed (Gast)
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Hallo Kest

Welche Bedingungen muss der Code erfüllen?

1. Gleiche Anzahl von LO und HI
2. 10 Bit lang
3. ???

Der Code hat folgende Eigenschaften:

Der Code ist nicht linear, da kein Nullelement vorhanden ist und weil
zum Beispiel die beiden erlaubten Codewörter
„00 0001 1111“ XOR „00 0010 1111“ = „00 0011 0000“ kein erlaubtes
Codewort ergeben.

Ein verschieben eines erlaubten Codewortes ergibt wider ein erlaubtes
Codewort.


Da bleibt dir wohl nichts anderes üblich als es mit Zuweisungslisten zu
machen.

Holger

Autor: Hagen (Gast)
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@Kest:

>> Interessant ist, wie die "0" immer von links nach rechts wandert.

Das ist eine Folge der grundsätzlich gesehen binären Zählweise. Solche
"Muster" wirst du auch bei Codes erhalten die 3,7 oder sonstwieviele
Bits gesetzt haben müssen. Denn die dahinterliegende Zählweise ist ja
immer noch binär, nur das man halt alle Zahlen mit ungleich X Bits als
ungültig erklärt.Deshalb sagte ich ja "blöder" Code, weil
"unintelligent".

@Holger:

>> Der Code ist nicht linear, da kein Nullelement vorhanden ist und
>> weil zum Beispiel die beiden erlaubten Codewörter
>> ?00 0001 1111? XOR ?00 0010 1111? = ?00 0011 0000? kein erlaubtes
>> Codewort ergeben.

Das ist analytisch betrachtet erstmal irrelevant. Funktional ist es
absolut unklar und höchst wahrscheinlich und auch unwichtig eine solche
Operation überhaupt durchführbar zu machen.
Auch die Linearität ist eine einsitige Sicht auf diesen Code. Denn er
ist ja in gewissem Sinne linear. Wir erkennen Muster, wie "immer 5
Bits von 10 müssen gesetzt sein", wie "die Null wandert vom MSB zum
LSB".

ich stimme dir zu, wenn man sagt das es sicherlich cleverer Codierungen
gibt die die gleichen funktionalen Eigenschaften erreichen, aber mit
einfacheren Bildungsregeln oder eben wie du meinst "linear".

Schau'ma mal.

Gruß Hagen

Autor: Hagen (Gast)
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@Kerst:

beschreibe doch mal genauer wie du diesen Code anwenden musst.
Sprich wird tatsächlich nur +1,-1 ein solcher Counter-Code gezählt oder
musst du beliebige Werte in/von diesen Code konvertieren ?
Zudem kann ich noch nicht nachvollziehen welche Relevanz ein solcher
Code in einem LCD hätte.

Gruß Hagen

Autor: Kest (Gast)
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@Hagen:

Es werden alle Werte nach einander augegeben - also der Reihenfolge
nach. Und deshalb eben immer +1. Jetzt habe ich alles mit einer Tabelle
Realisiert, ist aber unschön ;-)

Es geht nicht um LCD sondern LED - Modul. Das ganze ist von Sony und
ist 16x16 Pixel groß (R,G,B). das ganze kann man eben "irgendwie"
ansteuern. Mit Hilfe von Logic Analyzer sieht man, dass alle Werte
DC-Ballanced sind (10 Bit), weil wegen großen Strömen und so (wenn da
zig solche Module zusammen hängen ist schon was los. So viel zum
Hintergrund.

Es wird vieles eben so kodiert. Okay, man hätte auch 8 Bit für 252
Adressen (oder werten) nehmen, aber die Japaner nehmen da eben 10 Bit
ballanced. :-o

Mehr dürft ihr mich jetzt nicht fragen, kenne eben das Protokoll nicht
:-( (Und kein Datenblatt sowieso)

Kest

Autor: Hagen (Gast)
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Hm, und warum ein FPGA/CPLD ?

Versuche es doch erstmal in eine stinknormale MCU zu basteln, das
dürfte einfacher sein.

Gruß Hagen

Autor: Kest (Gast)
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nee, MCU ist zu langam. Ich muss seriell 10 MBit schicken.

Im FPGA weis ich wenigstens wie lange ein Frame ist und solche Sachen -
timing ist da sehr wichtig. Klappt aber alles mehr recht als schlech
:-(

Das mit dem Zähler war ja quasi eine Teilaufgabe ;-) Ich fand es sehr
interessant, und wollte wissen, welche Ideen da andere haben :-)

Kest

Autor: Hagen (Gast)
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Ich würde 3 Funktionen schreiben die auf deinen 10 Bit Vektoren
arbeiten.

1.) BitCount10() siehe hier im Forum unter "Weils so schön var Bits im
Vektor zählen". Damit kannst du mit relativ wenigen LE's, zb 56 LEs
bei einem 32Bit Vektor eine Bits zählen, kombinatorisch.

2.) IncVector() der deinen Vektor um +1 imkrementiert. Dabei eine
kombinatorische Loop die per BitCount10() solang +1 addiert bis 5 Bits
auf 1 gesetzt sind.

3.) DecVector() um -1 zu addieren.

Eine reine Lookuptabelle hat bei mir 188 LE's ergeben.

Gruß Hagen

Autor: high_speed (Gast)
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@Hagen:

Durch diese analytische Vorgehensweise kann man feststellen, dass es
für diesen Code kein Generatormatrix geben kann.

   | Information | Codewort

0 | 0000 0000  |  00 0001 1111
1 | 0000 0001  |  00 0010 1111
2 | 0000 0010  |  00 0011 0111
3 | 0000 0011  |  00 0011 1011

1 XOR 2  ist ungleich 3

Selbst eine Umsortierung der Codewörter würde in diesem Fall nicht
helfen.


@Kest
Für dein Projekt benötigst du bestimmt noch einen Prozessor.

Als Lösung würde ich vorschlagen:

1.FPGA mit SRAM oder SDRAM
Im FPGA einen Prozessor und ein SERIALIZER integrieren.
(Den NIOS II [32 bit RISC] von Altera kann man mit 50MHz und mehr
takten. [Vorraussetzung: FPGA mit entsprechender Geschwindigkeit])

2. µC oder µP mit externen SERIALIZER

Was für eine Schnittstelle weisen deine LED Module auf. (Differenz oder
„single-ended”)

Holger

Autor: Hagen (Gast)
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@Holger:

>>Durch diese analytische Vorgehensweise kann man feststellen,
>>dass es für diesen Code kein Generatormatrix geben kann.

Da stimme ich dir absolut zu, sagte ja -> blöder Code ;)

Es müsste aber bei der Synthese ein besseres Verfahren geben als eine
Lookup Tabelle, meine ich !??

Die Lookup Tabelle auf einen Cyclone kostet ca. 188 LE's.
Die BitCount() Funktion mit 10 Bit Vektoren sollte nicht mehr als 20-30
LE's kosten, fehlt noch die kombinatorische Addition/Subtration Loop
mit +1.

Gruß Hagen

Autor: Hagen (Gast)
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Wusste ich doch das ich sowas schon mal programmiert hatte !

Also in meiner Large Integer Library für Delphi habe ich schon mal
einer Permutations Funktion in Assembler gecodet. Brauchte diese um
große LimLimLee Primzahlen zu erzeugen.

function NNextPermutation(C: Cardinal): Cardinal;
// get next successive bit combination such that Result > C and
// BitCount(Result) = BitCount(C)
asm
         MOV   EDX,EAX
         NEG   EDX
         AND   EDX,EAX
         ADD   EAX,EDX
         MOV   ECX,EAX
         NEG   ECX
         AND   ECX,EAX
         SUB   ECX,EDX
  @@1:   SHR   ECX,1
         JNC   @@1
         OR    EAX,ECX
end;

Man nimmt nun eine 32 Bit Variable und setzt sie zu Anfang auf
0000011111b -> 31d. Dann eine Schleife von 0 bis 251

L := 31;
for I := 0 to 251 do
begin
  WriteLn(  ToBinary(L, 10) );

  L := NNextPermutation(L);
end;

und schwups kommt exakt unsere Tabelle raus.

So, den Assembler müsste man ja nach VHDL portieren können, so schwer
dürfte das nicht sein.

Gruß Hagen

Autor: Hagen (Gast)
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133 LE's auf Cyclone II.

Autor: Hagen (Gast)
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das Dekrementieren machste selber ;)

Gruß Hagen

Autor: Hagen (Gast)
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ca. 14ns Laufzeit pro inkrementieren, hoffe das reicht.

Gruß Hagen

Autor: kest (Gast)
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Boa, Hagen, sage ich doch: Du bist mein Held :-)

WErde mal morgen austesten.

@high_speed:
Mit NIOS II habe ich es auch mal gemacht. Leider ohne Serializierer.
Und deshalb gab ich es ja auch auf, weil ich dann zu langsam war. Noch
Serializierer zu implementieren war mir ehrlich gesagt zu doof. Da habe
ich gleich alles in VHDL auf so einem Cyclone Board implementiert
(jetzt nichts gegen NIOS II, aber manchmal möchte man eben straight
forward was machen und nicht zig Abstraktionsebenen).

Die LED-Module haben zwei differentielle Eingänge (also eins für 8x16
Pixel). Da drin ist dann noch viel Elektronik, und das gefällt mir eben
nicht). Um einen Pixel auszugeben, muss man wohl nicht nur den ganzen
Protokoll kennen, sondern auch interne Adressen und viel mehr) Erst
dachte ich, dass da nur LED-Treiber sind und eben Encoder
(Differentiell auf Parallell oder so). Aber na ja, da musste doch glatt
so ein Prozessor von Toshiba sein :-/

Das Ziel ist einfach mit einem FPGA (oder vielleicht sogar CPLD) mal
einen Pixel bestimmter Farbe zu setzen. Denkst du! Bevor da überhaupt
was zu sehen gibt, müssen bestimmte (ich weis aber nicht welche)
Register beschrieben werden, dann müssen noch Adressen kodiert werden
(DC - Ballanced), dann Daten... und, und, und... Und nun zum
eigentlichen Problem, wo ich absolut kein Plan habe (noch nicht): Man
kann wohl mehr als 760 Zeilen darstellen (mehrere Module über
einander), aber man hat nur 252 Zeilenadressen :-o Die Module sind
untereinander in der Dasy-Chain verbunden und der Teufel weis, wie
alles funktioniert... Aber, ehrlich, würdet ihr da aufgeben und das
Teil entsorgen? ;-) Nee... mich hat jetzt Sportsgeist gepackt, und ich
lasse erst los, wenn entweder das Modul Schrott ist, oder ich
wenigstens ein Quadrat in Cyan zeichnen kann ;-) :-o

Das war's eigentlich schon zum Zähler :-)

@Hagen:
ich kann mich errinnern, dass ich selber in TurboPascal ein Programm
geschrieben habe, welche alle Permutationen durchgeht. Dann habe ich
einem Typen zugehört, der darüber eine Studien (oder war das
Diplomarbeit?) geschrieben hat. Er hat da irgendwas vollkommen Neues
und "Geniales" vorgeschlagen. Hab' das auch gleich implementiert,
und es war tatsächlich "besser". Wie nun besser, kann ich leider
nicht mehr verifizieren, war so vor 15 Jahren, und ich war genau so alt
;-)

Aber, was Du gemacht ist schon schön :-) Da freut man sich echt, wenn
man sieht, dass jemand sowas macht, aus der Liebe zu den Zahlen.

mfg
Kest

Autor: Hagen (Gast)
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Danke. Ich habe aber immer noch das Gefühl das mein obiger VHDL noch zu
umständlich ist. Das dumme ist aber, wie immer keine Dokumentation zum
Source gemacht: WIE und WARUM ich das damals gedanklich so konstruiert
habe. D.h. der Source funktioniert aber ich muß sozusagen wieder von
vorne die Funktionsweise des Algos. neu durchdenken, Mist.

Denn, inkrementieren geht ja schon, aber wie den Algo. so umbauen das
er dekrementiert.

Gruß Hagen

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Und hier mal ein Beispiel, wie so eine Tabelle mit einem Assemblermacro
auf einem Mikrokontroller aussieht.
$sa noli
        idx     set 0
        val     set 0
        rept    1024
        if((val and 1) + ((val shr 1) and 1) + ((val shr 2) and 1) +
((val shr 3) and 1) + ((val shr 4) and 1) + ((val shr 5) and 1) + ((val
shr 6) and 1) + ((val shr 7) and 1) + ((val shr 8) and 1) + (val shr 9)
= 5)
$rs
                dw      val
$sa noli
                idx     set idx + 1
        endif
        val     set val + 1
        endm
$rs

end


Als Anhang das Listfile.

Peter

Autor: Hagen (Gast)
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Hi Peter,

was für eine Sytax ist das ?


int val = 31;
for (idx = 0; i<252; i++) {
  printf(idx, val);
  int d = -val & val;
  val += d;
  int c = -val & val;
  c -= d;
  while (c > 0) && (c & 1 == 0) do c >>= 1;
  val |= c >> 1;
}


var
  val,idx,d,c: Cardinal;
begin
  val := 31;
  for idx = 0 to 251 do
  begin
    writeln(idx:5, val:5);
    d := -val and val;
    Inc(val, d);
    c := -val and val - d;
    while (c > 0) and not Odd(c) do c := c shr 1;
    val := val or c shr 1;
  end;
end;

in deiner Syntax schaffe ich dies leider nicht ;)

Gruß Hagen

Autor: peter dannegger (Gast)
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@Hagen,

"was für eine Sytax ist das ?"


Das ist die Macrosprache des Keil A51 Assemblers für alle 8051
Derivate.

Dieses Macro erzeugt nur die Tabelle (zur Assemble-Zeit).

Hier noch mal das Macro mit einer 2-fachen Schleife und der
dazugehörenden Konvertierungsfunktion:
;input: A = index 0..251
;ouput: A = bit 7..0
;       R0 = bit 9..8
;
bin_51:
        add     a, acc          ;* 2
        mov     dptr, #fuenf_einsen
        jnc     _b511
        inc     dph             ;upper 128 words
_b511:
        mov     r0, a
        movc    a, @a+dptr      ;high byte (first)
        xch     a, r0
        inc     a
        movc    a, @a+dptr      ;low byte
        ret
;
$sa noli
fuenf_einsen:
        idx     set 0
        val     set 0
        rept    1024
                eins    set 0
                tmp     set val
                rept    9
                        eins    set eins + (tmp and 1)
                        tmp     set tmp shr 1
                endm
                if( eins = 5 )
$rs
                        dw      val
$sa noli
                        idx     set idx + 1
                endif
                val     set val + 1
        endm
$rs
end


Die $sa noli und $rs Anweisungen schalten nur das Listing aus bzw. an.
Ohne sie ist das Listfile sonst 31782 Zeilen lang und 2,2MB groß, da
die Wiederholmacros (rept nn) expandiert werden.

Das Symbol idx ist eigentlich überflüssig.
Ich habs nur zur Kontrolle eingefügt, um zu sehen, daß auch wirklich
252 (0FCh) Werte erzeugt werden.


Die Tabelle wird also zur Assemble-Zeit generiert und die Funktion
bin_51 wird dann zur Laufzeit aufgerufen.

Ich hab jetzt nicht exakt überprüft, ob man damit 10MBit z.B. auf einem
Silabs 8051 mit max 100MIPS schafft, sollte aber gehen.


Peter


P.S.:
Nur als Exkurs, daß manchmal auch ein µC einen FPGA ersetzen kann.

Autor: peter dannegger (Gast)
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Sorry, die innere Schleife muß natürlich 10 mal laufen: rept 10


Peter

Autor: peter dannegger (Gast)
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Hier nun mit der richtigen Tabelle


Peter

Autor: Hagen (Gast)
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So einiges deiner Erklärungen konnte ich schon vorher irgendwie
nachvollziehen, zb. $noli,$ sind bedingte "compilierungen".

Das was abeer immer noch nicht nachvollziehe sind Abfragen wie IF THEN
ELSE. Wird aber offtopic und falls ich irgendwann einmal mit K51 zu
tuen habe gibts ja die Doku um zum richtigen Zeitpunkt das richtige
Wissen zu lernen ;)

Gruß Hagen

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