/media/sda-magnetic/david/Dok-15-2023-11-27/informatik/fsm-2024-02-15/auswendig2024-02-13b.txt

Zustandsgraph

ein Schaltwerk arbeitet in Schritten

Eine Ampel zeigt normalerweise auf rot. Wenn man den Knopf drückt geht sie auf grün. Verbleibt dort für 3s und wechselt wieder auf

Knoten des Graphen
Knoten des Graphen sind die Zustände des Schaltwerks
Knoten des Graphen sind mit i/o markiert

Eingabe: i
Ausgabe: o
Beliebige Eingabe: *

Eingabe: Signal Knopf
Ausgabe: Signal: Farbe Wert 0 rot, 1 grün

Takt
Taktsignal
Taktdauer
Taktfrequenz

Taktsignal: Steigende Flanke des Taktes
Taktdauer: Die Länge jedes Schrittes
Taktfrequenz: Der Kehrwert der Taktdauer

z0->z0
z0->z1
z1->z0

Normelerweise sind die Taktdauer immer gleich lang

z0->z0
z0->z1
z1->z2
z2->z0

z0 := z0 AND NOT Knopf OR z2
z1 := z0 AND Knopf
z2 := z1
Farbe := z0 AND Knopf OR z1 OR z2

x,
x0, x1, x2
y0, y1, y2

z0, z0+
z1, z1+
z2, z2+
zw, zw+

Folgezustand
    z0+
    z1+
    z2+
    zw+

Übergangsschaltnetz für z0+ -> n-Bit-Register -> z0
Übergangsschaltnetz für z1+ -> n-Bit-Register -> z1
Übergangsschaltnetz für z2+ -> n-Bit-Register -> z2

Knopf nicht gedrückt Ampel rot
Knopf gedrückt Ampel rot
Ampel rot
Ampel grün

n-Bit-Register

Speicherglied mit n Dateneingängen

n-Bit-Register
    n Dateneingänge
    n Datenausgänge
    Steuereingang CLK oder Taktsignal

Zustand         Eingabe             Ausgabe         Folgezustand            Codefolgezustand
                                                                            z0+ z1+ z2+

Die Zustände des Schaltwerks sind von 0 beginnend, konsekutiv nummeriert und unär kodiert
Bei Zuständen von 0 bis n-1 hat im Zustand i genau Bit i den Wert 1 alle anderen Bit haben den Wert 0

Die Rot Phase 2s
gefolgt von einer Gelbphase von 1er Sekunde
Die Grünphase mindestens 2s
kann wenn warten auf 5s verlängert werden

ro: rot
ge: gelb
gr: grün

x NOR 0 = NOT x
x NOR 1 = 0

Q := R NOR Q'
Q' := S NOR Q

Setzzeitzeit: Setup-time
Haltezeit: Hold-Time

Setzzeit: Die Zeit die das Datensignal vor der Steigendenden Taktflankde des CLK stabil sein muss
Haltezeit: Die Zeit in der das Datensignal nach der Steigendenden Taktflanke am CLK stabil sein muss

Wirkintervall = Setzzeit + Haltezeit
Kippintervall: Die Zeit, bis das Dateneingangssignal frühestens oder spätestens am Datenausgang des Flips Flops erscheint

MS FF: Wirk und Kippterintervall überlappen sich nicht

R, S
R, S, Q, Q'
R, S, Q, NOT Q
R, S, Q, NOT Q, CLK
D, CLK, ENABLE

RTL-Notation

Register Tranfer Level

R: Daten und Allzweckregister
AR: Address Register
PC: Programm Counter
IR: Instruction Register
M [AR]: Speicher

Randbits

R2(7:0)
8 Bit

Most Significant Bit: 2^7 - das linke Bit
Least Significant Bit: 2^0 - das rechte Bit

IR <- M [PC], PC <- PC + 1

RTL-Notation
    Logisch
        NOT
        AND
        OR
        EXOR
    Arithmetisch
        Addition +
        Inkrement ++
        Subtraktion -
        Dekrement --
        Einerkomplement
    Verschieben und Konkatenation
        Schiebe um n bit nach Rechts >> n
        Schiebe um n bit nach links << n
        Rotiere um n bit nach rechts: Geschweifter Pfeil nach rechts n
        Rotiere um n bit nach links: Geschweifter Pfeild nach links n
        Verbinde zwei Vektoren zu einem grösseren: ||


ASM-Diagramme: Algorithmic State Machine Chart
Flussdiagramm