Sistemas Digitais Projeto RTL – Unidade de Controle Prof. Wanderley

É uma máquina de estado finito! Unidade de Controle É uma máquina de estado finito!

Unidade de Controle Os sinais de controle são usados para: Controle de mux; Comandos de registradores (armazenamento, set, reset, deslocamentos de dados, etc.); Comandos de leitura e/ou escrita em memória; Comando de escrita em barramento tri-state; Controle de ALU (seleção de operações lógicas/aritméticas).

Unidade de Controle Os sinais de entrada de controle são sinais vindos de dispositivos externos para inicialização (chip enable), reset, etc. Os sinais de status são usados pela unidade de controle para determinação do próximo estado. Os sinais de saída de controle são usados para comunicação com dispositivos externos, indicando que o dado processado é válido.

Construção da Unidade de Controle Máquina de Moore ou Máquina de Mealy Estado da máquina muda a cada período de clock Entrada da máquina são os sinais de entrada de controle e os sinais de status Saída da máquina são sinais de controle e/ou sinais de saída de controle

Unidade de Controle – Exemplo 1 Contador de Década Unidade de Execução Sinais de Controle Sinal de Status

Unidade de Controle – Exemplo 1 Contador de Década Unidade de Execução Busca – modifica – escreve

Unidade de Controle – Exemplo 1 Contador de Década Unidade de Controle Busca – modifica – escreve

Unidade de Controle – Exemplo 1 Tabela de Próximo Estado Implementação usando flip-flop D

Unidade de Controle – Exemplo 1 Implementação usando flip-flop D Sinais de Excitação

Unidade de Controle – Exemplo 1 Tabela de Saída (Sinais de Controle) Sinais de Saída

Unidade de Controle – Exemplo 1 Circuito da Unidade de Controle Sinal de entrada de controle

Unidade de Controle – Exemplo 2 Algoritmo Unidade de Execução Sinais de Controle

Unidade de Controle – Exemplo 2 Algoritmo Unidade de Controle INCORRETO Sinais de Controle O sinal ALoad deve ser setado um período de clock antes da comparação!

Unidade de Controle – Exemplo 2 Sinais de Controle Unidade de Controle Tabela de Próximo Estado

Unidade de Controle – Exemplo 2 Tabela de Próximo Estado Implementação com Flip-Flop D Sinais de Excitação

Unidade de Controle – Exemplo 2 Sinais de Controle Tabela de Saída (Sinais de Controle) Sinais de Controle

Unidade de Controle – Exemplo 2

Unidade de Controle – Exemplo 3 Controlador para Teclado PS/2 Transmissão serial do código 4E (0100 1110)

Unidade de Controle – Exemplo 3 Controlador para Teclado PS/2 Transmissão serial do código 4E (0100 1110) Máquina de Estados (Contador síncrono de 0 a 10)

Unidade de Controle – Exemplo 3 Controlador para Teclado PS/2 Máquina de Estados Tabela de Estados Sinais de Excitação

Unidade de Controle – Exemplo 3 Controlador para Teclado PS/2 Tabela de Saída Sinais de Saída

Unidade de Controle – Exemplo 3 Controlador para Teclado PS/2

Unidade de Controle – Exemplo 3 Controlador para Teclado PS/2

Unidade de Controle – Exemplo 3 Descrição VHDL do Controlador para Teclado PS/2

Unidade de Controle – Exemplo 3 Descrição VHDL do Controlador para Teclado PS/2

Unidade de Controle – Exemplo 3 Descrição VHDL do Controlador para Teclado PS/2

REFERÊNCIA Enoch O. Hwang. Digital Logic and Microprocessor Design With VHDL, 1st ed. CL-Engineering, Cap. 9 e 10, 2005.