Moin,
ich hab ne kurze Frage zur Beschreibung von FSMs. Angenommen ich habe
vier Zustände S0 bis S3.
Sollte man dann in einem case(state) die Zustände S0 bis S3 explizit
auswerten (Variante 1) oder S0 bis S2 explizit und S3 über ein 'others'
abfangen (Variante 2)?
Könnte es nicht bei Variante 1 zu dem Fall kommen, dass ein Bitkipper im
Zustandsregister in einen 'illegalen' Zustand führt? In Variante 2
müsste dieser Fall ansich abgefangen werden, allerdings müsste der
Ressourcenbedarf leicht ansteigen.
O_o schrieb:> Könnte es nicht bei Variante 1 zu dem Fall kommen, dass ein Bitkipper im> Zustandsregister in einen 'illegalen' Zustand führt?
Dann gibt es ganz andere Probleme.
aehm, was von deiner in einer HDL beschriebenen FSM uebrig bleibt
bestimmen ueblicherweise die Synthesetools... (einfach mal den Report
dazu mal genau durchlesen, du kannst ja auch Einstellungen in deiner
Toolchain vorgeben)
O_o schrieb:> Sollte man dann in einem case(state) die Zustände S0 bis S3 explizit> auswerten (Variante 1) oder S0 bis S2 explizit und S3 über ein 'others'> abfangen (Variante 2)?
Wenn dein Typ genau mit den Zuständen s0..3 definiert ist, und du alle
vier möglichen Zustände in der FSM abfrägst, gibt es keine "anderen"
Zustände mehr, die mit "when others" abgefragt werden könnten:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/25-when-othersABER ACHTUNG
Wie diese FSM mit 4 Zuständen realisiert wird, steht auf einem ganz
ANDEREN Blatt, nämlich in den Syntheseeinstellungen. Dort kannst du z.B.
One Hot, Binär, Gray, oder sonst ein Encoding auswählen. Und dann gibt
es in der realen Hardware (=CPLD, FPGA) durchaus noch andere Zustände:
in diesem Fall bei One Hot mit 4 Bits also 12 undefinierte
Bitkombinationen (alles, wo mehr als 1 Eins gesetzt ist). Und du kannst
solche ungültigen Zustände dann auch ganz einfach erreichen, z.B. über
nicht synchronisierte Signale, die direkt in die FSM gehen:
http://www.lothar-miller.de/s9y/archives/64-State-Machine-mit-asynchronem-Eingang.html
Lothar Miller schrieb:> ABER ACHTUNG> Wie diese FSM mit 4 Zuständen realisiert wird, steht auf einem ganz> ANDEREN Blatt, nämlich in den Syntheseeinstellungen. Dort kannst du z.B.> One Hot, Binär, Gray, oder sonst ein Encoding auswählen. Und dann gibt> es in der realen Hardware (=CPLD, FPGA) durchaus noch andere Zustände:> in diesem Fall bei One Hot mit 4 Bits also 12 undefinierte> Bitkombinationen (alles, wo mehr als 1 Eins gesetzt ist). Und du kannst> solche ungültigen Zustände dann auch ganz einfach erreichen, z.B. über> nicht synchronisierte Signale, die direkt in die FSM gehen:> http://www.lothar-miller.de/s9y/archives/64-State-...
Der zweite Link ist wirklich interessant. Super erklärt!
Mal angenommen alle Signale sind synchron, dann könnten doch Glitches
trotzdem zu diesem Verhalten führen, oder?! Und wenn man dann in einem
Zustand landet, der auf einen Handshake wartet ist Ende im Gelände.
Demnach müsste jeder Zustand, der durch andere (externe) Signale
weitergeschaltet wird mit einer Timeoutüberwachung versehen werden.
Wo sollen denn Glitches in einem synchronen Design herkommen? Da wird
doch immer nur der (stabile) Zustand bei der nächsten Taktflanke
ausgewertet. Da kommts höchstens zu komischen Zuständen, wenn die
Taktfrequenz höher ist als das was die Logikstufen hergeben. Aber die
Implementierungstools sagen dir bei richtigen Constraints schon, wenn es
zu schnell wird.
Christian R. schrieb:> Wo sollen denn Glitches in einem synchronen Design herkommen?
Natürlicht glitcht ein synchrones Design: jedesmal, wenn sich nach einem
Takt der Pegel eines Flipflops ändert und eine passende Kombinatorik
dahinter geschaltet ist. Aber das ist der Knackpunkt: Es wird
> immer nur der (stabile) Zustand bei der nächsten Taktflanke ausgewertet.
Kurz&bündig: bis zur nächten Taktflanke muss sich diese Glitcherei
erledigt haben, denn sonst ist das Design zu übertaktet.
Georg A. schrieb:> Naja, Bitkipper durch Strahlung sind auch auf der Erde möglich, wenn> auch sehr selten.
Ja, sagen wir mal in homöopathischen Dosen. Wenn man Actel (jetzt
Microsemi) glauben kann/will tritt das allerdings wesentlich häufiger
auf... ;-)
> Naja, Bitkipper durch Strahlung sind auch auf der Erde möglich
Und dann kommt es immer noch darauf an, ob dadurch "nur" ein Datenbit
umkippt (was auch in jedem RAM-Baustein passieren kann/wird) oder ob
eine Konfigurationsspeicherzelle im FPGA umkippt und so z.B. eine
fehlerhafte Verdrahtung erzeugt.
Georg A. schrieb:> Naja, Bitkipper durch Strahlung sind auch auf der Erde möglich,
Da würde ich mir erst Sorgen drüber machen, wenn Deine Mimik am Reaktor
sitzt, im Flugzeug fliegt oder auf dem Weg zum Mond ist.
Duke
