Ejercicio 5 - Análisis temporal · Introducció als Computadors UPC 2012

Ejercicio 5. Diseño y análisis temporal de un PPE

Se desea diseñar un circuito mediante un procesador de propósito específico (PPE) que calcule secuencialmente la media aritmética entre el valor absoluto del dato de entrada y la media calculada hasta el momento: $\text{Avg}_{nuevo} = \lfloor (|X| + \text{Avg}_{actual})/2 \rfloor$.

Ejemplo de funcionamiento: Si la secuencia de entradas es $2, -3, 5, -2$, la salida Avg tomará los valores: $1 = \lfloor (0 + 2)/2 \rfloor$, $2 = \lfloor (1 + 3)/2 \rfloor$, $3 = \lfloor (2 + 5)/2 \rfloor$, $2 = \lfloor (3 + 2)/2 \rfloor$. Las entradas siempre están comprendidas en el rango de -1000 a 1000.

El PPE se comunica con el circuito productor de números a través del bus $X$ de 8 bits y sincroniza la transferencia mediante un protocolo de handshake de 4 fases (utilizando las señales Req y Ack). Por consiguiente, el PPE dispone de 2 entradas ($X$, Req) y 2 salidas (AVG, Ack). Todos los registros se inicializan a 0.

d)

Suponiendo la implementación del apartado anterior y los siguientes parámetros temporales:

Las señales Req y el bus $X$ son estables a partir de 50 u.t. tras el inicio de ciclo.

La señal Ack y el bus AVG deben estar estables 40 u.t. antes del fin de ciclo.

Tiempo de propagación de cada sumador, de B1 y de B2: 150 u.t.

Tiempo de propagación de los biestables (registros y UC): 100 u.t.

Tiempo de propagación de la memoria ROM: 330 u.t.

Tiempo de propagación de los multiplexores: 100 u.t.

Determina cuál es el camino crítico del circuito (secuencia de bloques por los que pasa) y el tiempo de ciclo mínimo del PPE.

u.t.