7/15/2015HY220: Ιάκωβος Μαυροειδής1 HY220 Basic Modules Buffer FIFO Decoder, Encoder, Priority Encoder CAM

7/15/2015HY220: Ιάκωβος Μαυροειδής2 Buffer / Repeater Μετατρέπει αδύναμο σήμα σε ισχυρό. Πρόβλημα: Όταν C out (χωρητικότητα κόμβου) είναι μεγάλη τότε έχουμε απαράδεκτη καθυστέρηση C out DRIVER RECEIVER Λύση: Εισαγωγή Buffer C out DRIVER RECEIVER BUFFER C in C in << C out

7/15/2015HY220: Ιάκωβος Μαυροειδής3 Buffer C in C out BUFFER : N Inverters στη σειρά 1u u 2 u N-1 Η καθυστέρηση του Buffer έχει μοιραστεί σε Ν ίσες καθυστερήσεις. Αυτό πετυχένεται μεγαλώνοντας σταδιακά τους inverters. Δηλαδή: C 1 /C in = C 2 /C 1 = C 3 /C 2 = … = C out /C N-1 = u Πρόβλημα: Να βρεθεί το u και το Ν ώστε να έχουμε την ελάχιστη δυνατή καθυστέρηση. Λύση: u = e = και N = ln (C out /C in ). Πώς προκύπτει; C1C1 C2C2

7/15/2015HY220: Ιάκωβος Μαυροειδής4 First In First Out (FIFO) tail head

7/15/2015HY220: Ιάκωβος Μαυροειδής5 Circular Array Implementation of FIFO

7/15/2015HY220: Ιάκωβος Μαυροειδής6 Decoder 2 – 4 D E C O D E R module Dec(In, Out); input [1:0] In; output [3:0] Out; reg [3:0] Out; integer i; begin Out = 0; for (i=0; i<3; i=i+1) if (In==i) Out[i]=1; end endmodul module Dec(In, Out); input [1:0] In; output [3:0] Out; reg [3:0] Out; integer i; begin Out = 0; for (i=0; i<3; i=i+1) if (In==i) Out[i]=1; end endmodul

7/15/2015HY220: Ιάκωβος Μαυροειδής7 Encoder

7/15/2015HY220: Ιάκωβος Μαυροειδής8 Encoder 4 – 2 E N C O D E R module Encoder(In, Out); input [3:0] In; output [1:0] Out; reg [1:0] Out; integer i; // begin Out = 0; for (i=0; i<3; i=i+1) if (In[i]==1) Out=i; end // endmodule module Encoder(In, Out); input [3:0] In; output [1:0] Out; reg [1:0] Out; integer i; // begin Out = 0; for (i=0; i<3; i=i+1) if (In[i]==1) Out=i; end // endmodule

7/15/2015HY220: Ιάκωβος Μαυροειδής9 Priority Encoder 4 – 2 E N C O D E R Επιλέγει τον πρώτο 1 στην είσοδο. Αγνοεί επόμενα 1.

7/15/2015HY220: Ιάκωβος Μαυροειδής10 Priority Encoder : Karnaugh

7/15/2015HY220: Ιάκωβος Μαυροειδής11 Priority Encoder : Diagram

7/15/2015HY220: Ιάκωβος Μαυροειδής12 Priority Encoder : Think H/W 0 ENCODERENCODER n Clear Inputs Out In[1] In[0] In[2 n -1]

7/15/2015HY220: Ιάκωβος Μαυροειδής13 CAM Architecture priority

7/15/2015HY220: Ιάκωβος Μαυροειδής14 Routing with Content-Addressable Memory (CAM) Simplified routing table. Line No.Address (Binary)Output Port 1101XXA 20110XB 3011XXC D

7/15/2015HY220: Ιάκωβος Μαυροειδής15 Address Lookup with CAM/RAM

7/15/2015HY220: Ιάκωβος Μαυροειδής16 Storage Cell (a) 6-transistor SRAM cell. (b) Binary CAM cell.(c) Ternary CAM cell