Pianifica le risorse condivise con una FSM

Lo stato di controllo esprime una pianificazione delle operazioni

Una risorsa condivisa richiede di pianificare le operazioni nel tempo. Considera la somma da x0 a x3 con un solo sommatore e un accumulatore a dieci bit. Acquisisci tutti e quattro gli operandi quando una richiesta viene accettata. Le successive variazioni esterne non devono modificare una richiesta in sospeso. Il controllore seleziona un operando, abilita l'accumulo e decide quando il risultato diventa valido.

Usa gli stati IDLE, ADD0, ADD1, ADD2, ADD3 e DONE. Il fronte di accettazione in IDLE acquisisce gli ingressi e azzera acc. I quattro fronti successivi aggiungono ciascuno un operando memorizzato. Subito dopo il fronte ADD3, la somma finale è memorizzata e lo stato diventa DONE. DONE mantiene il risultato finché il consumatore lo accetta. Questa versione semplice torna a IDLE a quel fronte e non accetta contemporaneamente una nuova richiesta.

Distingui la disponibilità dopo il fronte 4 dal trasferimento al fronte 5. Gli stalli del consumatore possono prolungare DONE indefinitamente. Il riuso della risorsa riduce l'hardware aritmetico, ma limita il throughput rispetto a una pipeline che accetta a ogni ciclo. Supportare contemporaneamente il completamento e una nuova richiesta richiede una priorità esplicita tra consegna del vecchio risultato e inizializzazione della nuova richiesta.

Ricava i controlli dallo stato: abilitazione dell'accumulatore negli stati ADD, selezione dell'operando corrispondente allo stato e risultato valido in DONE. Assegna valori predefiniti alle uscite di controllo combinatorie. Definisci l'accettazione in modo che una richiesta mantenuta attiva non si ripeta accidentalmente. Il reset torna a IDLE e scarta il lavoro in sospeso. Un'implementazione basata su contatore può ridurre la codifica degli stati, ma richiede comunque la stessa pianificazione fronte per fronte.