Detailed asm Chart (подробная диаграмма asm).

Once the datapath is designed, the ASM chart is converted to a detailed ASM chart. The RTL notation is replaced by signals defined in the datapath.

После того, как тракт (обработки) данных (процессор) разработан, диаграмма ASM преобразуется в подробная диаграмма ASM. Условное обозначение RTL заменяется с помощью сигналов, определенных в процессоре.

Register transfer level (Условное изображение на уровне rtl).

In integrated circuit design, register transfer level (RTL) description is a way of describing the operation of a synchronous digital circuit. In RTL design, a circuit's behavior is defined in terms of the flow of signals (or transfer of data) between hardware registers, and the logical operations performed on those signals.

При разработке ИМС описание на уровне RTL (описание на уровне регистровых передач) является способом отображения операций в тактируемом цифровом устройстве. При таком описании поведение схемы определяется в рамках потока сигналов (или передачи данных) между аппаратными регистрами и логических операций над этими сигналами.

Register transfer level abstraction is used in hardware description languages (HDLs) like Verilog and VHDL to create high-level representations of a circuit, from which lower-level representations and ultimately actual wiring can be derived.

Уровень абстракции RTL используется в языках описания аппаратных средств (HDL) таких как Verilog и VHDL для создания высокого уровня отображения схемы, исходя из которой можно получить отображение этой схемы на низком уровне и в конечном итоге схему ее электрических соединений.

For example, a very simple synchronous circuit is shown in the figure. The inverter is connected from the output of a register to the register's input, to create a circuit that changes its state on each clock edge. In this circuit, the combinational logic consists of the inverter.

Например, на схеме приведено очень простое тактируемое цифровое устройство (включающее инвертер, регистр и комбинационное логическое устройство). Инвертер соединен с входом и выходом регистра таким образом, что данная схема меняет свое состояние при каждом тактовом импульсе.

When designing digital integrated circuits with a hardware description language, the designs are usually engineered at a higher level of abstraction than transistor or gate level. In HDLs the designer declares the registers (which roughly corresponds to variables in computer programming languages), and describes the combination logic by using constructs that are familiar from programming languages such as if-then-else and arithmetic operations. This level is called register transfer level. The term refers to the fact that RTL focuses on describing the flow of signals between registers.

При конструировании цифровых ИМС с помощью языка описания аппаратных средств сначала ведется их разработка на более высоком уровне абстракции, чем уровень транзистора или логического элемента. При этом с помощью языков описания аппаратных средств конструктор объявляет регистры (которые напрямую связаны с переменными языков программирования) и описывает комбинационную логическую схему с использованием конструкций языков программирования, таких как if-then-else и арифметических операций. Такой уровень называется уровнем описания RTL. Этот термин подчеркивает то, что описание на уровне RTL концентрируется на описании потока сигналов между регистрами.

As an example, the circuit mentioned above can be described in VHDL as follows (пример описания схемы с помощью языка VHDL):

Условные обозначения:

Combination logic – комбинационное логическое устройство;

Register – регистр;

Clk – тактовые синхроимпульсы.

Example of a simple circuit with a toggling output. The inverter forms the combinational logic in this circuit, and the register holds the state.

A synchronous circuit consists of two kinds of elements: registers and combinational logic. Registers (usually implemented as D flip-flops) synchronize the circuit's operation to the edges of the clock signal, and are the only elements in the circuit that have memory properties. Combinational logic performs all the logical functions in the circuit and it typically consists of logic gates.

Пример простой схемы с периодическим переключением из одного состояния в другое на выходе. Инвертер образует комбинационное логическое устройство в данной схеме, а регистр сохраняет состояние.

Синхронное цифровое устройство имеет 2 типа элементов: регистр и комбинационное логическое устройство. Регистры (которые используются как D триггеры), обеспечивают синхронизацию работы схемы с помощью фронтов тактовых импульсов и являются единственным элементом схемы, который имеет свойства памяти. Комбинационное логическое устройство выполняет все логические функции в схеме и обычно включает логические элементы.

process(clk)

begin

if rising_edge(clk) then

Q <= not Q;

end if;

end process;

Using an EDA tool for synthesis, this description can usually be directly translated to an equivalent hardware implementation file for an ASIC or an FPGA. The synthesis tool also performs logic optimization.

Используя средства автоматизации для осуществления синтеза, данное описание можно напрямую транслировать в эквивалентный файл для реализации аппаратных средств для специализированной интегральной схемы или программируемую пользователем - ASIC или FPGA - вентильную матрицу (вентильную матрицу с эксплуатационным программированием, матричную БИС FPGA). Технические средства синтеза ИМС также выполняют логическую оптимизацию.

Electronic Design Automation (EDA) is the category of tools for designing and producing electronic systems ranging from printed circuit boards (PCBs) to integrated circuits. This is sometimes referred to as ECAD (electronic computer-aided design) or just CAD. (The articles for Printed circuit boards and wire wrap both contain specialized discussions of the EDA used for those.)

Schematic Capture Program (KICAD Eeschema) – программа разработки структурной схемы -KICAD Eeschema).

Gschem and gerbv showing a simple connector design under creation using components from the gEDA Suite (процесс автоматизации проектирования с помощью набора gEDA).

3D View. PCB layout Program (KICAD PCBnew) (3-х мерный чертеж платы с печатной схемой, выполненный с помощью программы KICAD PCBnew).

PCB layout Program (KICAD PCBnew) (программа проектирования размещения чертежа платы с печатной схемой, выполненный с помощью программы KICAD PCBnew).

At the register transfer level, some types of circuits can be recognized. If there is a cyclic path of logic from a register's output to its input (or from a set of registers outputs to its inputs), the circuit is called a state machine or can be said to be sequential logic. If there are logic paths from a register to another without a cycle, it is called a pipeline.

На уровне RTL описания ИМС некоторые типы схем могут распознаваться. Если при этом имеется циклический путь с выхода регистра на его вход (или с выхода набора регистров на их вход), данная схема называется коечным автоматом или еще последовательностной логикой. Если при этом имеются логические связи от одного регистра до другого без циклической связи, то это называется каналом связи.