SEQUENTIELLE LoGiK

[Klaus (Gast)]

Es gibt ja bekanntlich verschiedene Beschreibungsmittel einer
"Informationen verarbeitenden Einheit". Sei es mittels
Automatengraph, Programmablaufgraph, Gleichungen, Zustandstabelle, etc
... Ist das Verhalten einmal beschrieben beginnt die Realisierungsphase
(Ziel: elektrische Schaltung) und stellt mich vor die Qual der Wahl des
besten "Realisierungsmodells". Mittels folgender 3 (*ausser acht)
Varianten könnte ein identisches Verhalten realisiert werden:

1. REALISIERUNGSMODELL FREIE RÜCKFÜHRKREISE
1.1 Verbindungsprogrammierte Lösung mit einfachen Logikgattern
(*1.2 Speicherprogrammierte Lösung mittels EPROM)

2. REALISIERUNGSMODELL ZUSTANDSSPEICHER MIT TAKTVARIABLE
2.1 Freie Rückführkreise >> D-Flip-Flop
2.2 Zustandsgespeichert >> JK-Flip-Flop

Für mich  stellt sich daher die Frage (bei Einsatz eines CPLD) welche
Variante (und vor allem auch weshalb) die Geeignetste ist? Klar, der
Einsatz von FF´s führt zu einer Schaltung mit wenig Bauteilen, doch wie
begründet sich dann (von kombinatorischer Logik abgesehen) die
"Daseinsberechtigung" ;) der alternativen Realisierungsmodelle?

[FPGAküchle (Gast)]

Hm vielleicht ist das problem eher ein akademisches?
Also eine wissenschaftlich exakte und möglichst komplette Lösung
anzugeben.

Und dann verstehe ich die Fragestaellung noch nicht ganz. Ist es:
-ohne FF auszukommen ?
-keinen ROM/RAM zu verwenden ?
-74* IC's (AND,MUX,etc zu verwenden ?
-pegel statt flangen gesteuerte FF zu nehemen (Latches versus FF)?

Für eine FSM brauchst man Zustandspeicher, also ohne FF gehts net.
Zwar kann man diese FF auch aus rückgekoppelten AND's etc bauen, aber
warum sollte man das wenn man FF hat. Und eventuell sind die
rückgekoppelten NAND's etc nur erklärungstechnisch oder historisch
angegeben. ich vermute ersteres das hat sich ein Lehrer ausgedacht um
schlüssig von der Logik zu den FF zu kommen. Halbleitertechnisch sind
spezielle FF Zellen kleiner und besser als die verschaltung von NAND
primitiven. Und so in den 80/90 Jahren sind FF aus Transfergates in
sogenannter dhynamischer Logik gefertigt wurden, also IMHO komplett
anders als NANDS. War bestimmt für die damalige Technologie bessser
(weniger metall-layer (?)).

Latches sind störanfällig, ein kleiner Glitch und alles kippt um. Auch
ist es mit dem menschlichen Verstand (und der schwachbrüstigen EDV der
80/90 (?)) fehlerärmer zu entwickeln, wenn das system fixe
Schaltzeitpunkte hat. So wie man Flugzeuge oft nach dem Schema
Rumpf|Flügel baut. Jetzt hat man die CAD und simulationsprogramme um
auch andere geometrien sicher und optimal konstruieren zu können
(Nurflügler (hier spielt aber auch die Steuerbaerkeit eines leicht
instabilen Flugkörpers eine Rolle)).


Realisierungen als ROM/RAMfelder mit Adressdecoder als
zustandsübergänge sind häufiger als man denkt. Z.B. die LookUpTables in
den Xilinx FPGA sind solche SRAM-Blöcke. Diese Technik ist wohl einfach
nur aus der Mode gekommen ? Oder es sind zuviele Ein und ausgangsgrößen
als das man alle möglichkeiten mit 1Mx16 SRAMS erschlagen kann. Und wenn
man schon einen CPLD als adressdecoder nimmt
, kann man gleich alles in den CPLD schieben.


Hm, ist laut gedacht hier, eine abschliessende Antwort habe ich nicht.

[Klaus (Gast)]

"Hm, ist laut gedacht hier, eine abschliessende Antwort habe ich
nicht."
... Aber alles was ich wissen wollte beantwortet ;) 1000 Dank !