Hardwarová implementace Hardwarová implementace Petriho sítíPetriho sítí

Vlastní HW implementace a syntézaVlastní HW implementace a syntéza

Shrnutí minulého projektuShrnutí minulého projektu

• Implementace z matice propojení• Nevhodné s ohledem na designCPN• Umožňuje pouze jednobarevné sítě• Neumožňuje násobné hrany• Vlastní HW implementace nejde přeložit a tudíž ani

implementovat

Naše koncepce HW Naše koncepce HW implementaceimplementace

• Implementovat každý blok Petriho sítě jako component a přeložit výstup designCPN

• Optimalizaci provede návrhový systém• Umožňuje implementovat barevné sítě, stačí podle

potřeb upravit přechody• Umožňuje libovolný počet násobných hran, vše je

navrženo obecně pomocí generic

in_width

out_width

clk

res

input_net output_net

output_wr

•Lze specifikovat šířky portů

•Plně synchronní

•Lze specifikovat maximální počet tokenů

•Počet tokenů = vstup – výstup

•Lze specifikovat počáteční hodnotu

Jeden stav Petriho sítě, blok pn_stateJeden stav Petriho sítě, blok pn_state

Přechod Petriho sítě, blok pn_exchangePřechod Petriho sítě, blok pn_exchange

input_net

input_wr

input_width

ready

fire

output_net

output_width

•Pokud jsou všechny vstupy aktivní, ready bude 1

•Tento součin lze velmi snadno vyměnit za jiné hradlo a tak změnit funkci sítě

•Pokud bude fire aktivní, pošle se 1 na všechny výstupy a tak dojde k přechodu

Výsledky syntézyVýsledky syntézy

Blok Func. Gen FG Func. Gen H DFF

exchange(2,2) 1 0 0

exchange(2,5) 1 1 0

state(2,2,4) 10 3 4

state(3,2,4) 11 2 4

state(4,2,4) 17 5 4

state(2,3,4) 10 2 4

•Použit nástroj Leonardo Spectrum

•Počet dff závisí na šířce registru uvnitř

Testovací síťTestovací síť

•Přesný přepis sítě pomocí component

•Postupné očíslování přechodů a stavů, propojovací vodiče označeny podle koncových prvků

•Nástroj Xillinx Foundation měl potíže se syntézou kvůli velkému počtu generic proměnných

Generátor náhodných číselGenerátor náhodných čísel•Náhodné číslo je generováno 16bitovým polynomem

•V okamžiku, kdy je potřeba nová volba se přenese hodnota do čítače, a ten provede „rozpočítání“ mezi aktivní vodiče

•Volba trvá proměnný počet taktů

•K dispozici je i behaviorální model, kde volba trvá jeden takt

•Mimo obvyklé porty obsahuje i port clk_en na zpoždění hodin

Top level návrh

fire[1:5]

clk_en

save_LED

set

=0

slow

ready[1:5]

test_pn

selector

LED_decoder

LED_ctrl[6:0]

•slow – zpomalující čítač

•selector – random generator

•LED-decoder – výstup na LED

•test_pn - vlastní síť

Průběh výpočtuPrůběh výpočtuclk

clk_en

save_LED

slow

Naplnění čítače

0 0

Výpočet je zpožděnVýpočet probíhá

ZávěrZávěr

• Vytvořili jsme funkční implementaci Petriho sítě vhodnou pro překlad

• Tuto síť jsme implementovali v pokusné aplikaci• Další předpokládaná práce je tvorba překladače