Riporto alcune note a integrazione di quanto detto a lezione relativamente al progetto Verilog.
Potete realizzare reti sequenziali, secondo il modello di Moore o di Mealy, in due modi distinti:
realizzando un modulo Sigma e un modulo Omega, utilizzando un modulo Registro (come quello sulla dispensa) e collegandoli come nello schema classico presentato a lezione. Uscita di Omega uguale al wire di uscita del modulo, ingressi di Sigma presi dall'uscita del registro di stato e dagli ingressi del modulo, etc. *Attenzione*: gli ingressi del modulo
devono includere il segnale di clock che serve unicamente per passarlo come ingresso al modulo Registro. Se avete avuto cura di realizzare il modulo Omega e il modulo Sigma in modo che generino le uscite con i ritardi opprtuni, potrete verificare come clock più o meno lunghi del ciclo calcolato generino comportamenti diversi (errati se il clock ha un tempo di ciclo minore di quello calcolato), corretti (ma magari un po' lenti) se il ciclo di clock è maggiore di quello calcolato con il procedimento canonico. (vedi
esempio)
utilizzando il modo behavioural. Gli ingressi e le uscite del modulo sono sempre quelli del caso precedente. Vi definite una variabile di nuovo stato che assegnate in uno switch i cui casi dipendono da stato corrente (altro registro) e ingressi all'interno di una blocco
always @(lista delle variabili lette per il calcolo del nuovo stato) begin ... end
. Assegnate il nuovo stato allo stato corrente in un
always @(negedge clock) begin ... end
. Infine, calcolate le uscite come funzione di stato corrente e (solo nel caso Mealy) degli ingressi e le assegnate alla variabile che rappresenta l'uscita del modulo con un assegnamento continuo
assign uscitamodulo = ...
. In questo caso, i ritardi per la generazione del valore dello stato successivo e delle uscite devono essere gestiti mediante ritardi
#numero_t_p
piazzati opportunamente nella assign e nella generazione del nuovo stato all'interno dello switch.
Utilizzate il timescale di default, considerando che l'unità corrisponde ad un tp. Questo vuol dire *non* mettere come istruzione del programma test bench alcuna istruzione tipo
`timescale 1ns / 1ps
Il metodo corretto per svolgere il progetto è il seguente:
studiare il problema e progettare l'unità come se fosse un esercizio di esame:
operazioni esterne
microcodice
derivazione parte operativa e parte controllo
tempo di servizio
realizzare parte operativa e parte controllo in Verilog:
per la parte controllo, realizzare una rete sequenziale standard (di Mealy)
per la parte operativa, realizzare una rete come assemblaggio di componenti standard
per ognuno dei moduli utilizzati (e.g. omegaPC, ALU, RegistroK, …) preparate un test bench (modulo di test, senza parametri, che general una traccia visualizzabile con GTKwave) e controllarne la funzionalità
realizzare un programma di prova per l'intera unità
preparare la relazione
Potete anche provare a realizzare un'unità direttamente nel suo complesso utilizzando il modo behavioural di Verilog, ma in questo modo il successo dell'operazione non dipende da una serie di passi formali, ciascuno singolarmente verificabile, e di conseguenza debugging e tuning della soluzione sono più complicati.
