Schaltung

[TSE]

Hallo liebe Bastlergemeinde,
Für ein Projekt brauche ich folgende Schaltung (siehe Anhang).
Ich habe sie mal "Diskret" aufgebaut jedoch sind es schon Viele Bausteine für das bischen Funktion.
Desshalb habe ich mir überlegt ob man sie nicht anders Realisieren kann. (evlt mit Gal FPGA?)
Der Takt sollte so hoch wie möglich sein (>20Mhz) wodurch ein µP nicht in Frage kommt.
Hat jemand nen Tipp?

 

[Nomis3000]

Du könntest die Schaltung(also das die Wahrheitstabelle) in einen (asynchronen)Speicherbaustein brennen(bzw. speichern), wobei die Eingänge an die Adressleitungen kommen und die Ausgänge an die Datenleitungen.
Um Zustände zu realisieren musst du nur noch ein Paar der Ausgänge über ein Latch(angesteuert mit dem Takt deiner Wahl) zu den Adressleitungen zurückkoppeln.
Du kennst diese Methode sicher schon, weshalb du dir auch denken kannst wie die Daten im Speicher ausschauen sollen.

Mit FPGAs hatt ich bisher nichts am Hut, halte die Dinger für die Aufgabe aber etwas zu groß.

 

[dino03]

Hallo tse,

Desshalb habe ich mir überlegt ob man sie nicht anders Realisieren kann. (evlt mit Gal FPGA?)
Der Takt sollte so hoch wie möglich sein (>20Mhz) wodurch ein µP nicht in Frage kommt.
Hat jemand nen Tipp?

Ob das noch in ein GAL paßt ? Ich glaube nicht. Selbst ein 20V8 ist da
ziemlich eng. Da bekommst Du evtl noch den 3-Bit-Zähler und ein paar
Gatter rein. Dann ist aber auch Ende Ob GALs 20MHz schaffen weiß
ich auch nicht. Die haben ja auch schon einige Zeit auf dem Buckel (? 1990 ?).

Ich hab mal in meiner Bibliotheek gestöbert und ein Datenbuch von SGS Thomson
über GALs gefunden ...
Low Power (90mA Active / 70mA Standby)
High Speed (15-25ns Access Max / Half Power)

Wie war das ? 20MHz = 50ns Periodendauer = 25ns High und 25ns Low
Da fällt mir nur ein - Vergiß es ! Bei den Durchlaufzeiten hat die Logik
im GAL so viele Probleme mit vernünftigem Takt, das da nur Matsche
rauskommt.

Das wird mit hoher Wahrscheinlichkeit ein CPLD oder FPGA oder sowas.

Aber du wirst nicht drum rum kommen, die Schaltung zu überarbeiten.
Ich schätze mal, das du bei den Frequenzen und den langen Rückkopplungen
vom Ausgang deiner Logick zu den JK-FlipFlops massive Probleme mit den
Gatterlaufzeiten auftreten werden.

Wenn ich mich recht erinnere (Die GAL-Zeit ist bei mir schon lange her) muß
man solche Konstrukte in den CPLDs/FPGAs irgendwie mit einem Takt
synchronisieren um keine Probleme mit Glitches zu bekommen.

Glitches sind unerwünschte Impulse, die durch Umschaltvorgänge und
Gatterlaufzeiten in der Logik auftreten. Die Signale laufen ja nicht
unendlich schnell. Das wirst Du aber in einem Logiksimulator auf dem
PC schlecht nachstellen können. Da gehört ne Menge Erfahrung dazu
um die Gefahren zu erkennen und die empfindlichen Stellen in der
Logik zu finden. Aber so tief bin ich da nie eingestiegen. Da muß wohl
ein anderer ran. CPLDs und FPGAs hab ich mir auch nur ein wenig
nebenher in der Theorie angesehen.

Ich wünsche Dir da auf jedenfall viel Glück

Gruß
Dino

 

[dino03]

Hi Nomis,

Du könntest die Schaltung(also das die Wahrheitstabelle) in einen (asynchronen)Speicherbaustein brennen(bzw. speichern), wobei die Eingänge an die Adressleitungen kommen und die Ausgänge an die Datenleitungen.

das wird meiner Meinung nach bei dem Takt (20MHz) absolut problematisch.
Selbst mit gutem Willen wirst Du aus nem EEPROM/EPROM/FLASH was auch
immer nicht mit der Geschwindigkeit auslesen können. Die haben Zugriffszeiten
von mindestens 50ns wenn nicht noch mehr. Ich hab nur die Zugriffszeit von
nem 512kx8 SRAM im Moment im Kopf. Und das hatte schon 55ns !! Ich
schätze mal 4MHz wirst Du damit noch auf die Reihe bekommen. Dann ist
aber Ende Und bei den ganzen Eingängen brauchst Du schon einen
ganz schönen Klopfer von Speicher

Um Zustände zu realisieren musst du nur noch ein Paar der Ausgänge über ein Latch(angesteuert mit dem Takt deiner Wahl) zu den Adressleitungen zurückkoppeln.
Du kennst diese Methode sicher schon, weshalb du dir auch denken kannst wie die Daten im Speicher ausschauen sollen.

Wenn ich mich recht entsinne nennt sich sowas State-Machine
Aber wenn man dann mit den Durchlaufzeiten des Speichers und dem Latch
und so weiter ... naja ...

Wie gesagt ... 20MHz sind 25ns high und 25ns low . Und das waren die
Minimalanforderungen

Nix für ungut. Da hast du wohl die Frequenz ein wenig unterschätzt
Tu ich auch manchmal noch

Gruß
Dino

 

[Nomis3000]

Du hast recht! Daran hab ich nicht gedacht. Bin ich dämlich!

Edit: Du lachst dich ja förmlich über mich schlapp, oder?

 

[dino03]

Hi Nomis

Du hast recht! Daran hab ich nicht gedacht. Bin ich dämlich!

Editu lachst dich ja förmlich über mich schlapp, oder?

Neeee - Kann schnell mal passieren das es in der Theorie so einfach
aussieht und man dann von der Praxis rechts überholt wird
Ich habe auch schon genug Böcke geschossen

Gruß
Dino

 

[Nomis3000]

Pure Theorie wars ja nicht. Wir haben das in der Schule im Laborunterricht auch wirklich gemacht.(umso mehr beschämt es mich )

Aber: Mit lächerlichen Frequenzen 11hz(maximal) weil das Latch anscheinen kaputt(traumatisiert durch das Ausgeliefertsein an die Schülerschaft ) war und darüber nur noch Müll weitergegeben hat.

 

[dino03]

Hi Nomis,

Pure Theorie wars ja nicht. Wir haben das in der Schule im Laborunterricht auch wirklich gemacht.(umso mehr beschämt es mich )

Aber: Mit lächerlichen Frequenzen 11hz(maximal) weil das Latch anscheinen kaputt(traumatisiert durch das Ausgeliefertsein an die Schülerschaft ) war und darüber nur noch Müll weitergegeben hat.

in der elrad hatten die mal nen Codeschloß mit EPROM und Latch. Also einer
State-Machine so wie Du das beschrieben haßt.

Kennst Du die elrad noch ?? Das war die Mutterzeitschrift der ct
Aus den Computerseiten der elrad ist irgendwann die ct entstanden.
Da waren am Anfang richtig geile Schaltungen drin !!!
Und dann ist sie leider immer mehr zur Industrie-Zeitung verkommen.
Genau so wie die Funkschau. Leider Und die ELO hat es
leider auch irgendwann vernichtet. Die ganzen schönen Elektronik-
Zeitungen schnüff heul

Naja. Es gibt ja noch die elektor. Obwohl die auch manchmal etwas schwächelt.

Gruß
Dino

He, es gibt eine maximale Anzahl von Smileys ! Maximal 15 Stk !

 

[Nomis3000]

Auf einmal gehts in diesem Fred zu wie in einem Chat: Von einem Thema ins andere. (wir sollten das wirklich auf den Chat verschieben)

Die Elrad kenn ich nicht, ich bin noch nicht so lange mit der Elektronik befreundet(hab noch nichtmal angefangen zu studieren).
Aber das selbst gute Zeitschriften im Sumpf des Kommerzes versinken kann ich auch beobachten.