\section{Requirement Spezifikation}
-TODO: in der Angabe steht nix von einer extrigen Requirement Spezifikation neben der High Level Beschreibung, aber im Template und Auf den Folien ist es als 3. Punkt neben High- und Low Level Spec noch erwähnt.
-
-Die Subsections sind vielleicht ein kleiner Overshoot.
+%TODO: in der Angabe steht nix von einer extrigen Requirement Spezifikation neben der High Level Beschreibung, aber im Template und Auf den Folien ist es als 3. Punkt neben High- und Low Level Spec noch erwähnt.
+%
+%Die Subsections sind vielleicht ein kleiner Overshoot.
\subsection{Eingabe}
DIGIT = '0' \textbar '1' \textbar '2' \textbar '3' \textbar '4' \textbar '5' \textbar '6' \textbar '7' \textbar '8' \textbar '9' ;
-UNSIGNED = DIGIT { DIGIT } ;
+UNSIGNED = DIGIT \{ DIGIT \} ;
OPERAND = ['-'] UNSIGNED ;
%\subsection{Module}
\begin{itemize}
-\item VGA - Zeichenweises Ansprechen des Monitors
-\item PS/2 - Empfangen von Keyboard-Eingaben als Scancodes
-\item RS232 - Senden und Empfangen von Nachrichten vom/zum PC über die serielle Schnittstelle % TODO. baudrate? kodierung? (8N1?)
-\item Scanner - Empfängt die Scan-Codes vom PS/2 Modul und leitet nur für die Eingabezeile erlaubte Zeichen dekodiert in das CP850 Format an die History weiter, bei einem empfangenen Enter wird der Beginn der Berechnung an das Parser Modul signalisiert
-\item History - Verwaltung des dahinterliegenden Buffers von vergangenen Berechnungen und der aktuellen Eingabezeile, bei Aktualisierung der aktuellen Eingabezeile und bei Empfang eines Ergebnisses vom Parser Modul signalisiert es das an das Display Modul
-\item Parser - Wertet die Eingabezeile der History aus und liefert als Antwort entweder einen Fehler zurück oder gibt die einzelnen Berechnungen von je zwei Zahlen an die ALU weiter, die vom History Modul ausgelesenen zusammenhängenden Dezimalstellen werden mit dem Bin/Dez-Converter Modul in Binärzahlen umgerechnet, das Berechnungs-Endergebnis wird wieder in mit dem Converter Modul in einzelne Charakter umgerechnet und in der History gespeichert
-\item Bin/Dez-Converter - Konvertiert 10 CP850-codierte Dezimalziffern mit Vorzeichen in eine Binärzahl und umgekehrt %TODO oder in Parser integrieren? Oder gibt's eine Library-Funktion dafür?
-\item ALU - führt die tatsächlichen Berechnungen von Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division durch
-\item Display - Liest einzelne Zeichen aus der History aus und leitet diese an das VGA Modul weiter, um sie in der entsprechenden Zeile anzeigen zu lassen
-\item PC-Kommunikation - Auf eine vom PC eintreffende Bufferübermittlungsanforderung oder ein Drücken des entsprechenden Board-Buttons, liest es Zeichen für Zeichen aus dem History Modul aus und leitet es an das RS232 Modul weiter
+\item \textbf{VGA} - Zeichenweises Ansprechen des Monitors
+\item \textbf{Display} - Liest einzelne Zeichen aus der History aus und leitet diese an das VGA Modul weiter, um sie in der entsprechenden Zeile anzeigen zu lassen
+\item \textbf{RS232} - Senden und Empfangen von Nachrichten vom/zum PC über die serielle Schnittstelle % TODO. baudrate? kodierung? (8N1?)
+\item \textbf{PC-Kommunikation} - Auf eine vom PC eintreffende Bufferübermittlungsanforderung oder ein Drücken des entsprechenden Board-Buttons, liest es Zeichen für Zeichen aus dem History Modul aus und leitet es an das RS232 Modul weiter
+\item \textbf{PS/2} - Empfangen von Keyboard-Eingaben als Scancodes
+\item \textbf{Scanner} - Empfängt die Scan-Codes vom PS/2 Modul und leitet nur für die Eingabezeile erlaubte Zeichen dekodiert in das CP850 Format an die History weiter, bei einem empfangenen Enter wird der Beginn der Berechnung an das Parser Modul signalisiert
+\item \textbf{Parser} - Wertet die Eingabezeile der History aus und liefert als Antwort entweder
+einen Fehler zurück oder gibt die einzelnen Berechnungen von je zwei Zahlen an die ALU weiter, die
+vom History Modul ausgelesenen zusammenhängenden Dezimalstellen werden intern umgerechnet, das
+Berechnungs-Endergebnis wird jedoch wieder in einzelne Charakter umgerechnet und in der History gespeichert
+\item \textbf{ALU} - Führt die tatsächlichen Berechnungen von Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division durch
+\item \textbf{History} - Verwaltung des dahinterliegenden Buffers von vergangenen Berechnungen und der aktuellen Eingabezeile, bei Aktualisierung der aktuellen Eingabezeile und bei Empfang eines Ergebnisses vom Parser Modul signalisiert es das an das Display Modul
\end{itemize}
-%\subsection{Interfaces}
-
-\subsection{Externe Interfaces}
-\subsubsection{Physikalische Interfaces}
+\subsection{Physikalische Interfaces}
%TODO die pins sind wahrscheilich gefragt
%wie ist das mit dem clock? externe ungenaue clock + interne pll oder wie?
``physikalisch'' im sinne der VHDL entity? oder doch den physischen stecker?
Ersteres wuerde ich unter Logisches Interface verstehen.
-\subsubsection{Logische Interfaces der Module}
+\begin{landscape}
+\subsection{Logische Interfaces der Module}
-%Bla:
-%
-%ps/2 schickt zeichen an controller, der nimmt nur gewünschte chars und schreibt die in die history
-%in die editierbare ``eingabezeile''.
-%
-%dann bei einem "enter" sagt er dem parser dass der was hackeln soll
-%
-%der holt sich selbstständig den string aus der history und analysiert ihn mal - also ob es ein gültiger string ist
-%
-%dann brauchen wir schleifen, eine äußere für die strichrechnung und eine innere für die punktrechnung (k.a. wie das in vhdl geht)
-%
-%jedenfalls müssen bei z.b. a + b * c die b*c zuerst ausgerechnet werden
-%
-%diese einzelnen rechnungen - also z.b. b*c - schickt der parser an die alu die das ausrechnet und dann asynchron an den parser zurückschickt - das geht so lange weiter bis der ganze string abgearbeitet ist
-%
-%der parser muss bei den zwischenrechnungen die zwischenergebnisse im speicher behalten
-%
-%wenn er fertig ist liefert er das ergebnis an die history und benachrichtigt den controller dass er fertig ist
-%
-%achja, die zahlen zur/von der history muss der parser zum converter schicken - das geht leider nicht als zwischenstufe zwischen parser und history weil der parser sich einen erst zu analysierenden string von der history holt - es ist auch nicht sinnvoll zwischen alu und parser, weil zwischenergebnisse nicht neu umgewandelt werden müssen
-%
-%der controller verursacht dann den zeilenvorschub um 2 zeilen in der history (ringpuffer, index vorandrehen). eigentlich braucht der controller dem display modul nichts mitteilen, oder?
-%
-%es sollte vielleicht der controller das display modul veranlasen sich die daten aus der history zu holen (könnte auch die history)
-%
-%TODO Module soll der Parser in einer "`Schleife"' alle Teilberechnungen an die ALU weiterleiten und zB Zwischenergebnisse speichern? Die ALU könnte dann nur 2 Zahlen addieren/bla.
-%Da in der History Zahlen als Character Strings abgelegt sind müssen diese für die ALU in Binärdarstellung umgewandelt werden - und Umgekehrt natürlich!
+\subsubsection{VGA}
+\THEAD
+vga\_clk & in & 1 & std\_logic & PLL & VGA-Clock \ZE
+vga\_res\_n & in & 1 & std\_logic & PLL & VGA-Reset \ZE
-TODO: zusätzlich brauchen wir überall noch ein Reset- und ein Clock-Pin.
+vsync\_n & out & 1 & std\_logic & Bildschirm & Vertikale Synchronisation\ZE
+hsync\_n & out & 1 & std\_logic & Bildschirm & Horizontale Synchronisation\ZE
-\paragraph{VGA}
+r & out & 3 & std\_logic\_vector & Bildschirm & Ausgabe der Farbe Rot \ZE
+g & out & 3 & std\_logic\_vector & Bildschirm & Ausgabe der Farbe Gr\"un \ZE
+b & out & 2 & std\_logic\_vector & Bildschirm & Ausgabe der Farbe Blau \ZE
-TODO: How to control the VGA component ?= schnittstelle + beschreibung des vga moduls?
+command & in & 8 & std\_logic\_vector & Display & Kommando an das VGA Modul \ZE
+command\_data & in & 32 & std\_logic\_vector & Display & Daten f\"ur das Kommando \ZE
+free & out & 1 & std\_logic & Display & Signalisiert Bereitschaft \ZE
+\TEND
-\paragraph{PS/2}
-ebenso hier?
+\subsubsection{Display}
+%Liest einzelne Zeichen aus der History aus und leitet diese an das VGA Modul weiter, um sie in der entsprechenden Zeile anzeigen zu lassen
+\THEAD
+new\_eingabe & in & 1 & std\_logic & History & Fordert History auf die Eingabe auszulesen \ZE
+new\_result & in & 1 & std\_logic & History & Fordert History auf das Ergebnis auszulesen \ZE
+zeile & out & 5 & std\_logic\_vector & History & Zeilenadressierung ($2 * 15$ Zeilen $=30$) \ZE
+spalte & out & 7 & std\_logic\_vector & History & Spaltenadressierung (71 Ziechen inklusive \textbackslash 0) \ZE
+get & out & 1 & std\_logic & History & Signalisiert Speicheranforderung \ZE
+done & in & 1 & std\_logic & History & Signalisiert dass Daten anliegen \ZE
+char & in & 8 & character & History & enth\"alt angeforderne Daten \ZE
-\paragraph{RS232}
+command & out & 8 & std\_logic\_vector & VGA & Kommando an das VGA Modul \ZE
+command\_data & out & 32 & std\_logic\_vector & VGA & Daten f\"ur das Kommando \ZE
+free & in & 1 & std\_logic & VGA & Signalisiert Bereitschaft \ZE
+\TEND
-TODO
+\subsubsection{RS232}
%Senden und Empfangen von Nachrichten vom/zum PC über die serielle Schnittstelle
-Wir brauchen: externe Pins für die Schnittstelle (Data carrier detect, Receive data, Transmit data, Data terminal ready, Signal ground, Data set ready, Request to send, Clear to send, Ring indicator ?brauchen wir die alle?), zum modul pc-kommunikation: 8 Empfangsbits, 1 Received Flag, 8 Sendebits, 1 Sendflag
-
-\begin{table}%
-\begin{tabular}{lcr}
-
-\end{tabular}
-\caption{}
-\label{}
-\end{table}
+\THEAD
+rxd & in & 1 & std\_logic & PC & Sendeleitung der seriellen \"Ubertragung \ZE
+txd & out & 1 & std\_logic & PC & Empfangsleitung der seriellen \"Ubertragung \ZE
-\paragraph{Scanner}
+rx\_data & out & 8 & std\_logic\_vector & PC-Kommunikation & Datenfeld f\"ur das Empfangen \ZE
+rx\_new & out & 1 & std\_logic & PC-Kommunikation & Signalisiert ein neu empfangendes Byte \ZE
-TODO
+tx\_data & out & 8 & std\_logic\_vector & PC-Kommunikation & Datenfeld f\"ur das \"Ubertragen \ZE
+tx\_new & out & 1 & std\_logic & PC-Kommunikation & Signalisiert dass das anliegende Byte gesendet werden soll \ZE
+\TEND
-%Empfängt die Scan-Codes vom PS/2 Modul und leitet nur für die Eingabezeile erlaubte Zeichen dekodiert in das CP850 Format an die History weiter, bei einem empfangenen Enter wird der Beginn der Berechnung an das Parser Modul signalisiert
-
-Wir brauchen: ein Pin zum externen Button, zum modul rs232: 8 Empfangsbits, 1 Received Flag, 8 Sendebits, 1 Sendflag, zum modul history: 5 bit zeile (2*14+1), 7 bit spalte (71 zeichen - 0 am ende notwendig?), 1 get bit, 1 done bit, 8 daten bits
-
-\paragraph{History}
-
-TODO
-
-%Verwaltung des dahinterliegenden Buffers von vergangenen Berechnungen und der aktuellen Eingabezeile, bei Aktualisierung der aktuellen Eingabezeile und bei Empfang eines Ergebnisses vom Parser Modul signalisiert es das an das Display Modul
+\subsubsection{PC-Kommunikation}
+%Auf eine vom PC eintreffende Bufferübermittlungsanforderung oder ein Drücken des entsprechenden Board-Buttons, liest es Zeichen für Zeichen aus dem History Modul aus und leitet es an das RS232 Modul weiter
+\THEAD
+btn & in & 1 & std\_logic & externer Button & zum Triggern der RS232 Kommunikation \ZE
+rx\_data & in & 8 & std\_logic\_vector & RS232 & Datenfeld f\"ur das Empfangen \ZE
+rx\_new & in & 1 & std\_logic & RS232 & Signalisiert ein neu empfangendes Byte \ZE
+tx\_data & in & 8 & std\_logic\_vector & RS232 & Datenfeld f\"ur das \"Ubertragen \ZE
+tx\_new & in & 1 & std\_logic & RS232 & Signalisiert dass das anliegende Byte gesendet werden soll \ZE
-\paragraph{Parser}
+zeile & out & 7 & std\_logic\_vector & History & Zeilenadressierung (50 * 2 Zeilen = 100)\ZE
+spalte & out & 7 & std\_logic\_vector & History & Spaltenadressierung (71 Zeichen inklusive \textbackslash 0) \ZE
+get & out & 1 & std\_logic & History & Signalisiert Speicheranforderung \ZE
+done & in & 1 & std\_logic & History & Signalisiert dass Daten anliegen \ZE
+char & in & 8 & character & History & enth\"alt angeforderne Daten \ZE
+\TEND
-\paragraph{Bin/Dez-Converter}
-\paragraph{ALU}
+\subsubsection{PS/2}
+\THEAD
+new\_data & out & 1 & std\_logic\_vector & Scanner & Signalisiert neuen Scancode \ZE
+data & out & 8 & std\_logic\_vector & Scanner & Scancode laut Codepage 850 \ZE
-\paragraph{Display}
+ps2\_clk & inout & 1 & std\_logic & Tastatur & Clockleitung zum Keyboard \ZE
+ps2\_data & inout & 1 & std\_logic & Tastatur & Datenleitung zum Keyboard \ZE
+\TEND
-\paragraph{PC-Kommunikation}
-\subsubsection{Verhalten der Interfaces}
+\subsubsection{Scanner}
+%Empfängt die Scan-Codes vom PS/2 Modul und leitet nur für die Eingabezeile erlaubte Zeichen dekodiert in das CP850 Format an die History weiter, bei einem empfangenen Enter wird der Beginn der Berechnung an das Parser Modul signalisiert
+\THEAD
+new\_data & in & 1 & std\_logic\_vector & PS/2 & Signalisiert neuen Scancode \ZE
+data & in & 8 & std\_logic\_vector & PS/2 & Scancode laut Codepage 850 \ZE
+
+char & out & 8 & character & History & Zeichen das vom History Modul \"ubernommen werden soll \ZE
+take & out & 1 & std\_logic & History & Signalisiert Datenfeld char \ZE
+done & in & 1 & std\_logic & History & Signalisiert die \"Ubernahme der Daten \ZE
+backspace & out & 1 & std\_logic & History & Signalisiert Backspace (letztes Zeichen im Buffer soll gel\"oscht werden) \ZE
+
+do\_it & out & 1 & std\_logic & Parser & Auswertung beginnen (ENTER) \ZE
+finished & in & 1 & std\_logic & Parser & Auswertung fertig \ZE
+\TEND
+
+
+\subsubsection{Parser}
+%Wertet die Eingabezeile der History aus und liefert als Antwort entweder einen Fehler zurück oder gibt die einzelnen Berechnungen von je zwei Zahlen an die ALU weiter, die vom History Modul ausgelesenen zusammenhängenden Dezimalstellen werden mit dem Bin/Dez-Converter Modul in Binärzahlen umgerechnet, das Berechnungs-Endergebnis wird wieder in mit dem Converter Modul in einzelne Charakter umgerechnet und in der History gespeichert
+\THEAD
+h\_rw & in & 1 & std\_logic & History & 0 = read (Expression), 1 = write (Ergebnis) \ZE
+h\_spalte & in & 7 & std\_logic\_vector & History & Spaltenadressierung (71 Ziechen inklusive \textbackslash 0) \ZE
+h\_rget & in & 1 & std\_logic & History & Signalisiert Leseanforderung \ZE
+h\_rdone & out & 1 & std\_logic & History & Signalisiert dass Daten anliegen \ZE
+h\_read & in & 8 & character & History & enth\"alt angeforderne Daten \ZE
+
+h\_wtake & in & 1 & std\_logic & History & Signalisiert Schreibanforderung \ZE
+h\_wdone & out & 1 & std\_logic & History & Signalisiert dass Daten anliegen \ZE
+h\_write & out & 8 & character & History & enth\"alt zu schreibende Daten \ZE
+
+h\_finished & in & 1 & std\_logic & History & Auswertung fertig \ZE
+
+opcode & out & 3 & enum OPS & ALU & die auszuf\"uhrende Art der Berechnung \ZE
+op1 & out & 32 & SIGNED(32-1 downto 0) & ALU & erste Operand \ZE
+op2 & inout & 32 & SIGNED(32-1 downto 0) & ALU & zweite Operand und gleichzeitig der Zieloperand \ZE
+do\_calc & out & 1 & std\_logic & ALU & Signalisert Berechnungstart \ZE
+calc\_done & in & 1 & std\_logic & ALU & Berechnung fertig \ZE
+
+do\_it & in & 1 & std\_logic & Scanner & Auswertung beginnen (ENTER) \ZE
+finished & out & 1 & std\_logic & Scanner & Auswertung fertig \ZE
+\TEND
+
+
+\subsubsection{ALU}
+%Führt die tatsächlichen Berechnungen von Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division durch
+\THEAD
+opcode & in & 3 & enum OPS & Parser & die auszuf\"uhrende Art der Berechnung \ZE
+op1 & in & 32 & SIGNED(32-1 downto 0) & Parser & erste Operand \ZE
+op2 & inout & 32 & SIGNED(32-1 downto 0) & Parser & zweite Operand und gleichzeitig der Zieloperand \ZE
+do\_calc & in & 1 & std\_logic & Parser & Signalisert Berechnungstart \ZE
+calc\_done & out & 1 & std\_logic & Parser & Berechnung fertig \ZE
+\TEND
+
+
+\subsubsection{History}
+%Verwaltung des dahinterliegenden Buffers von vergangenen Berechnungen und der aktuellen
+%Eingabezeile, bei Aktualisierung der aktuellen Eingabezeile und bei Empfang eines Ergebnisses vom
+%Parser Modul signalisiert es das an das Display Modul
+\THEAD
+pc\_zeile & in & 7 & std\_logic\_vector & PC-Kommunikation & Zeilenadressierung (50 * 2 Zeilen = 100)\ZE
+pc\_spalte & in & 7 & std\_logic\_vector & PC-Kommunikation & Spaltenadressierung (71 Zeichen inklusive \textbackslash 0) \ZE
+pc\_get & in & 1 & std\_logic & PC-Kommunikation & Signalisiert Speicheranforderung \ZE
+pc\_done & out & 1 & std\_logic & PC-Kommunikation & Signalisiert dass Daten anliegen \ZE
+pc\_char & out & 8 & character & PC-Kommunikation & enth\"alt angeforderne Daten \ZE
+
+s\_char & in & 8 & character & Scanner & Zeichen das vom Scanner Modul \"ubernommen werden soll \ZE
+s\_take & in & 1 & std\_logic & Scanner & Signalisiert Datenfeld char \ZE
+s\_done & out & 1 & std\_logic & Scanner & Signalisiert die \"Ubernahme der Daten \ZE
+s\_backspace & in & 1 & std\_logic & Scanner & Signalisiert Backspace (letztes Zeichen im Buffer soll gel\"oscht werden) \ZE
+
+d\_new\_eingabe & out & 1 & std\_logic & Display & Fordert Display auf die Eingabe auszulesen \ZE
+d\_new\_result & out & 1 & std\_logic & Display & Fordert Display auf das Ergebnis auszulesen \ZE
+d\_zeile & in & 5 & std\_logic\_vector & Display & Zeilenadressierung ($2 * 15$ Zeilen $=30$) \ZE
+d\_spalte & in & 7 & std\_logic\_vector & Display & Spaltenadressierung (71 Ziechen inklusive \textbackslash 0) \ZE
+d\_get & in & 1 & std\_logic & Display & Signalisiert Speicheranforderung \ZE
+d\_done & out & 1 & std\_logic & Display & Signalisiert dass Daten anliegen \ZE
+d\_char & out & 8 & character & Display & enth\"alt angeforderne Daten \ZE
+
+p\_rw & in & 1 & std\_logic & Parser & 0 = read (Expression), 1 = write (Ergebnis) \ZE
+p\_spalte & in & 7 & std\_logic\_vector & Parser & Spaltenadressierung (71 Ziechen inklusive \textbackslash 0) \ZE
+p\_rget & in & 1 & std\_logic & Parser & Signalisiert Leseanforderung \ZE
+p\_rdone & out & 1 & std\_logic & Parser & Signalisiert dass Daten anliegen \ZE
+p\_read & in & 8 & character & Parser & enth\"alt angeforderne Daten \ZE
+
+p\_wtake & in & 1 & std\_logic & Parser & Signalisiert Schreibanforderung \ZE
+p\_wdone & out & 1 & std\_logic & Parser & Signalisiert dass Daten anliegen \ZE
+p\_write & out & 8 & character & Parser & enth\"alt zu schreibende Daten \ZE
+
+p\_finished & in & 1 & std\_logic & Parser & Auswertung fertig \ZE
+\TEND
+\end{landscape}
+
+
+\subsection{Verhalten der Interfaces}
welche tasten als input erlauben (haben numblock und normale ziffern unterschiedliche scancodes?)?
alle requirements muessen von testfaellen abgedeckt werden!
+%29 zeilen am bildschirm
-\section{Detailed Design Description}
-
-alle Module hier genauer beschreiben
-
-%TODO
-wie wollen wir das design implementieren?
-event sequence diagrams! UML?
-
-wie schauen interne strukturen aus? (speicher, logische bloecke, parallele prozesse, state machines)
+\section{Detailed Design Description}
\subsection{VGA}
+TODO: not our business?
-\subsection{PS/2}
+\subsection{Display}
\subsection{RS232}
%test, TODO
\label{fig:rs232-rs}
\end{figure}
-\subsection{History}
+
+\subsection{PC-Kommunikation}
+
+
+\subsection{PS/2}
+TODO: not our business?
+
+
+\subsection{Scanner}
+\begin{figure}[!ht]
+\includegraphics[width=0.9\textwidth]{sm/scanner.pdf}
+\centering
+\caption{Statemachine zum Scannen des Inputs der PS/2 Schnittstelle}
+\label{fig:scanner}
+\end{figure}
+
+\begin{itemize}
+\item \textbf{idle}: Setz alle Steuersignale \emph{backspace}, \emph{take} und \emph{do\_it} low.
+\item \textbf{read}: Bei steigender Flanke auf \emph{new\_data} wird das anliegende Byte des
+PS/2-Modules \"ubernommen. Je nach Wert wird in den n\"achsten Zustand gewechselt.
+\item \textbf{enter}: Wurde die Entertaste gedr\"uckt wird der Parser getriggert (\emph{do\_it} ist
+einen Takt lang high). Der Scanner befindet sich so lange in diesem Zustand bis der Parser das
+Ergebnis berechnet hat.
+\item \textbf{l\"oschen}: Teilt dem History Modul mit das letzte Zeichen im Buffer zu l\"oschen
+(\emph{backspace} ist einen Takt lang high).
+\item \textbf{\"ubernehmen}: Wenn ein g\"ultiges Zeichen laut Requirements eingegeben wurde, wird
+jenes Zeichen an \emph{char} angelegt und \emph{take} wird einen Takt lang high gesetzt. Das History
+Modul wird dadurch getriggert das anliegende Zeichen in den Buffer zu \"ubernehmen.
+\end{itemize}
+
\subsection{Parser}
+\begin{figure}[!ht]
+\includegraphics[width=0.9\textwidth]{sm/parser.pdf}
+\centering
+\caption{Statemachine zum Parsen der aktuellen Expression}
+\label{fig:parser}
+\end{figure}
+
+\begin{lstlisting}
+procedure exec() {
+ z := z*s;
+ switch(opp) {
+ case NOP:
+ if(aktop != '\0')
+ c1();
+ break;
+ case '-':
+ z := z * (-1);
+ case '+':
+ c1();
+ break;
+
+ case '/':
+ case '*':
+ if(aktop in ['+','-','\0']) {
+ alu(opp, z, punkt);
+ do_calc = 1;
+ while(calc_done == 0);
+
+ alu(ADD, punkt, strich);
+ punkt = 1;
+ }
+ else if (aktop in ['*','/']) {
+ alu(opp, z, punkt);
+ }
+ break;
+ }
+ do_calc = 1;
+ opp = aktop;
+}
+
+procedure c1() {
+ if(aktop in ['+','-','\0']) {
+ alu(ADD, z, strich);
+ }
+ else if (aktop in ['*','/']) {
+ alu(MUL, z, punkt);
+ }
+}
+\end{lstlisting}
+
+\begin{itemize}
+\item \textbf{idle}: Das Modul ist unt\"atig und wartet auf eine steigende Flanke von \emph{do\_it}.
+
+\item \textbf{read char}: Lokale Variablen werden zur\"uckgesetzt und das n\"achste Zeichen wird vom
+History Modul angefordert.
+
+\item \textbf{sign}: Ggf. wird das Vorzeichen auf '-' gesetzt.
+
+\item \textbf{int}: Zeichen f\"ur Zeichen wird eingelesen und die Zahl wird daraus berechnet.
+
+\item \textbf{calc}: Punkt- und Strichrechnungen m\"ussen getrennt behandelt werden, daher ergibt
+sich dieses Konstrukt im Codebeispiel.
+
+\item \textbf{null}: Sonderbehandlung ist n\"otig wenn die Expression mit '\textbackslash 0'
+abgeschlossen wird.
+
+\item \textbf{done}: In diesem Zustand wird das Ergebnis das sich je nach \emph{opp} in
+\emph{strich} oder \emph{punkt} befindet als String in den Ergebnisbuffer des History Modules
+geschrieben und danach wird \emph{finished} f\"ur einen Zyklus auf high gesetzt.
+
+\item \textbf{error}: Zwecks \"Ubersichtlichkeit wurden die Transitionen zu diesem Zustand
+vernachl\"assigt. Dieser Zustand wird erreicht sobald ein Grammatikfehler oder ein Fehler der ALU
+auftritt. Es wird der String ``Error'' in den Ergebnisbuffer geschrieben und
+\emph{finished} wird f\"ur einen Zyklus auf high gesetzt.
+\end{itemize}
-\subsection{Control}
+
+\subsection{ALU}
+\begin{figure}[!ht]
+\includegraphics[width=0.9\textwidth]{sm/alu.pdf}
+\centering
+\caption{Statemachine der ALU}
+\label{fig:alu}
+\end{figure}
+%TODO: eventuell zweierkomplement statt SUB?
+Folgende Opcodes werden von uns als enum definiert:
+\begin{quote}
+NOP, SUB, ADD, MUL, DIV, DONE
+\end{quote}
+wobei NOP und DONE von der ALU nicht bearbeitet werden sollen.
+
+In jedem State wird die entsprechende Berechnungsart durchgef\"uhrt und danach der Abschluss der
+Berechnung mit \emph{calc\_done} signalisiert. Wichtig zu beachten ist dabei, dass sich die
+Rechenoperationen in der Ausf\"uhrungszeit unterscheiden k\"onnen.
+
+
+\subsection{History}
+Dieses Modul stellt die zentrale Speicherstelle f\"ur die verschiedenen Module da.
+Die Idee ist dabei, dass intern ein RAM-Block mit mindestens der Gr\"o\ss{}e
+$(50\cdot2)*(71) = 710$ Bytes verwaltet wird.
+
+Das History Modul kann \"uber die angelegten Leitungen \emph{s\_take}, \emph{p\_rget},
+\emph{p\_wdo}, \emph{pc\_get} bzw. \emph{d\_get} feststellen welches Modul\footnote{die
+betreffendenen Module sind: Scanner, Parser, PC-Kommunikation und Display} eine Speicheranfrage
+ausf\"uhrt.
+Der Zugriff der externen Module erfolgt priorisiert:
+\begin{quote}
+Scanner > Parser > PC-Kommunikation > Display
+\end{quote}
+
+Weiters ist zu beachten, dass das History Modul f\"ur den Scanner und Parser intern einen Index
+mitspeichern muss, der die Adresse der aktuellen Eingabe mitf\"uhrt. Mit Hilfe dieses Indexes plus
+der Spaltenadressierung der Module kann die tats\"achliche Adresse f\"ur des internen RAM-Blockes
+ermittelt werden.
+
+Ist das History Modul mit der Speicheranfrage fertig, wird das andere Modul \"uber die entsprechende
+\emph{done}-Leitung benachrichtigt.
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
projects / hwmod.git / blobdiff