7 - Aula 7 (2016) Resolução exercício divisor - otimizações

Prévia do material em texto

Sistemas Digitais 
Aula 7
Explorando espaço de projeto
Exercícios
Professor Tiago Balen
tiago.balen@ufrgs.br
mailto:tiago.balen@ufrgs.br
Divisor Por Subtrações Sucessivas
Est A B C Q P Op
0 Aguarda Start
1 Ent_A Ent_B 0 Lê e inicializa
2 Testa se A<B
3 B C<=B
4 A B<=A
5 C A<=C
6 Testa se A≥B
7 A-B Q-1 Repete Laço
8 P FIM
Tabela de transferência
Esboço da Parte Operativa
Parte de Controle
Cálculo de FMAX
• #Ciclos
#C(A≥B)=4+2xQ
#C(A<B)=7+2xQ
Pior caso para 8 BITs
#C=7+2x255 = 517 Ciclos
Cálculo de FMAX - Caminho Crítico
OUOU
Cálculo de FMAX – Atraso PO
OU
tPO=2tMUX+TsetFF+TpFF+8tS
Atrasos
tPO=2tMUX+TsetFF+TpFF+8tS
tPO=2x5n + 2n + 10n + 8x5n = 62ns
tPC= 20 ns (enunciado)
fmax = 1/82ns = 12,19MHz
Flip-Flop: Tset = 2ns; Tp = 10ns
Multiplexador / tri-satte: Tp = 5ns
Somador / Subtrator / ULA: Tp = 5ns/BIT
Porta lógica (todas): Tp = 2ns
POPC
MAXf
tt 

1
Número de Transistores PO
1 somador
1 subtrator
4 registradores
8 Mux
Todos de 8 BITs
NOT: 2
NAND, NOR, MUX, Tristate: 4
AND, OR, XOR: 6
FFD: 16
Somador/Subtrator: 24/BIT
ULA: 30/BIT
Ntrans= (24x2 + 16x4 + 8x8)x8 =1048 
Resultado final – não otimizado
Ntrans= 1048 
PC PO
fmax = 1/82ns = 12,19MHz
#CwosrtCase = 517 Ciclos
TCOMP_wosrtCase = 517 x 82n = 42,394 us
Otimizações
• Pelo Custo...
Otimizações
• Pelo desempenho (velocidade de 
operação)