Musterlösung zum 1. Übungsblatt
1. Aufgabe (VHDL)
a)
ENTITY rs_ff IS
PORT (r_bar, s_bar : IN bit := '0';
q, q_bar :INOUT bit);
-- Ports q und q_bar als INOUT, da sie auch gelesen werden muessen
END rs_ff;
b)
ARCHITECTURE structure OF rs_ff IS
COMPONENT nand2 --Komponentendeklaration
PORT (a, b : IN bit; y : OUT bit);
END COMPONENT
BEGIN
nand_a : nand2 -- Komponentreninstanziierung
PORT MAP (a => r_bar, b => q, y => q_bar);
nand_b : nand2 -- Komponenteninstanziierung
PORT MAP (a => q_bar, b => s_bar, y => q);
END structure;
c)
CONFIGURATION rs_ff_config OF rs_ff IS
FOR structure
FOR ALL : nand2 -- Komponentenkonfiguration
USE ENTITY work.nand2lib (behavioral);
END FOR
END FOR
END rs_ff_config;
2. Aufgabe (VHDL)
a)
ENTITY count5 IS
PORT (enable, reset, clk : IN bit := '0';
q : OUT bitvector RANGE 0 TO 2 := ('0','0','0'));
END count5
b)
ARCHITECTURE behavior OF count5 IS
SIGNAL state : integer RANGE 0 TO 4 := 0; -- Zaehlerstand
BEGIN
count : PROCESS (clk, reset) -- Prozess zum zaehlen
BEGIN
IF reset = '0' THEN
state <= 0;
ELSEIF (enable = '1' AND clk'EVENT AND clk = '1') THEN
IF state < 4 THEN
state <= state + 1;
ELSE
state <= 0;
END IF
END IF
END PROCESS count;
-- nebenlaeufige Signalzuweisung an den Ausgang q
q <= ('0','0','0') WHEN state = 0 ELSE
('0','0','1') WHEN state = 1 ELSE
('0','1','0') WHEN state = 2 ELSE
('0','1','1') WHEN state = 3 ELSE
('1','0','0');
END behavior;
3. Aufgabe (Leistungsbewertung)
Warteschlangenmodell für Festplatte:
a) Bedienzeiten: Xi = Zugriffszeit + Datenübertragungszeit
100kB
X1 = 12 ms + -------- = 28,67 ms
6000kB/s
100kB
X2 = 10 ms + -------- = 23,33 ms
7500kB/s
100kB
X3 = 8 ms + -------- = 20,5 ms
8000kB/s
b) Maximale Durchsätze: Dimax = 1/Xi
1 -1
D1max = -------- = 34,88 s
28,67 ms
1 -1
D2max = -------- = 42,86 s
23,33 ms
1 -1
D3max = ------- = 48,78 s
20,5 ms
Einsetzbar sind Fesplatten für die gilt: Dmax <= A
Hier ist die Ankunftsrate von Aufträgen 40 1/s, also sind die Platten 2 und 3 einsetzbar.