Planeje o uso de recursos compartilhados com uma FSM

O estado de controle expressa um cronograma de operações

Um recurso compartilhado exige que as operações sejam planejadas ao longo do tempo. Considere somar x0 a x3 com um único somador e um acumulador de dez bits. Capture os quatro operandos quando uma solicitação for aceita. Mudanças externas posteriores não devem alterar uma solicitação pendente. O controlador seleciona um operando, habilita a acumulação e decide quando o resultado se torna válido.

Use os estados IDLE, ADD0, ADD1, ADD2, ADD3 e DONE. A borda de aceitação em IDLE captura as entradas e zera acc. As quatro bordas seguintes somam um operando armazenado por vez. Imediatamente após a borda de ADD3, a soma final está armazenada e o estado torna-se DONE. DONE mantém o resultado até o consumidor aceitá-lo. Esta versão simples retorna a IDLE nessa borda e não aceita simultaneamente uma nova solicitação.

Distinga a disponibilização após a borda 4 da transferência na borda 5. Pausas do consumidor podem prolongar DONE indefinidamente. Reutilizar recursos reduz o hardware aritmético, mas limita a taxa de processamento em comparação com um pipeline que aceita entradas a cada ciclo. Suportar a conclusão simultânea com uma nova solicitação exige uma prioridade explícita entre a entrega do resultado anterior e a inicialização da nova solicitação.

Derive os controles do estado: habilitação do acumulador nos estados ADD, seleção do operando correspondente ao estado e validade do resultado em DONE. Forneça valores padrão para as saídas combinacionais de controle. Defina a aceitação de modo que uma solicitação continuamente ativa não se repita por acidente. O reset retorna a IDLE e descarta o trabalho pendente. Uma implementação baseada em contador pode reduzir a codificação de estados, mas ainda precisa do mesmo cronograma borda a borda.