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Entwurfsprüfung: Auswahläquivalenz und Beobachtungszeit

Prüfungen allein anhand der Wahrheitstabelle von solchen mit Taktbeobachtung unterscheiden.

Bedingungen lesen und den Zeitablauf zeichnen

$y=\overline s a+sb$ ist kombinatorisch; sampled_y speichert y an steigenden Flanken^{Steigende Flanke Übergang des Takts von 0 auf 1. Nicht zu verwechseln mit dem gesamten hohen Pegelintervall CLK=1. Mehr erfahren}. Anfangs wurde $a=1,b=0,s=0$ einmal gespeichert. Danach wird s zwischen Flanken auf 1 gesetzt.

Gefragt ist der Wert nach stabilen Eingängen und verstrichener Logikverzögerung, aber vor der nächsten steigenden Flanke. Funktionsäquivalenz und Registerbeobachtungszeit^{Register Speichert einen Zustand aus mehreren Bits. Die synchronen Register dieses Kurses übernehmen festgelegte Eingaben an Taktflanken. Mehr erfahren} sind getrennte Prüfpunkte.

Die folgende Reihenfolge entspricht diesen Bedingungen mit a=1, b=0. Erklären Sie in dem Intervall unterschiedlicher Ausgänge, welches Signal den aktuellen Eingang und welches eine frühere Abtastung wiedergibt.

Änderungen zwischen Flanken und gespeicherter Wert

Wellenformdaten anzeigen

Wellenformdaten: Jedes Zeichen steht für ein Intervall, ein Punkt hält den vorherigen Zustand und p ist ein Taktzyklus.
Signal	Wellenform	Buswerte
event	`234`	captured → sel changes → next edge
sel	`01.`
y	`10.`
sampled_y	`1.0`

Weitere Entwurfsaufgaben

Beweisen Sie mit acht Kombinationen die Gleichheit von y=(a & ~s) | (b & s) und einem 1-Bit-MUX^{Multiplexer Kombinatorische Schaltung, die gemäß Auswahlsignal einen Eingang zum Ausgang verbindet. Die Zuordnung von Auswahlbits und Eingangsnummern muss festgelegt sein. Mehr erfahren}.
Ohne sampled_y bleibt die Funktionsgleichung erhalten. Welche zeitliche Eigenschaft entfällt?
Warum garantieren ideale RTL-Werte kein reales Verhalten, wenn s-Wechsel und steigende Flanke zu nahe beieinanderliegen?

Selbst ausprobieren

Kann ein 4-Bit-MUX mit ausschließlich a=b-Vektoren einen Auswahltausch erkennen?

Erklärung lesen

Nein. Gleiche Daten liefern unabhängig von der Auswahl denselben Wert. Prüfen Sie etwa a=0101, b=1010 mit s=0 und s=1, um Auswahlpolarität und Bitübertragung zu unterscheiden.

Wie lautet unter diesen Bedingungen (y, sampled_y) unmittelbar vor der nächsten steigenden Flanke?

Antwort wählen(0, 0): Beide Ausgänge ändern sich sofort gemeinsam.(0, 1): Nur der kombinatorische Ausgang ändert sich; das Register hält den alten Wert.(1, 0): Nur das Register ändert sich zuerst.