spec/spec.tex

   1 \documentclass[12pt,a4paper,titlepage,oneside]{article}
   2 %\documentclass[12pt,a4paper,titlepage,oneside]{report}
   3
   4 \usepackage{ProtocolHeader}
   5
   6 \begin{document}
   7 \MakeTitleAndTOC
   8
   9 %\chapter %for use with report class
  10 \section
  11 {Einleitung}
  12
  13 Es ist ein einfacher Taschenrechner, der die Grundrechnungsarten Addition, Subtraktion,
  14 Multiplikation und Division beherrscht, auf einem FPGA Board zu realisieren. Dabei soll als Eingabegerät eine PS/2
  15 Tastatur beziehungsweise als Ausgabegerät ein VGA Monitor dienen. Als zusätzliches Feature soll eine
  16 History eingebaut werden, sodass vergangene Berechnungen angezeigt werden
  17 können. Außerdem besteht die Möglichkeit diese History per RS232-Schnittstelle zu
  18 exportieren bzw. importieren.
  19
  20 \section{Requirement Spezifikation}
  21
  22 %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.
  23 %
  24 %Die Subsections sind vielleicht ein kleiner Overshoot.
  25
  26
  27 \subsection{Eingabe}
  28
  29 \req{Der Taschenrechner soll eine Eingabe bestehend aus den Ziffern '0'-'9', Leerzeichen ' ', '+', '-', '*' und '/' ausrechnen können}
  30
  31 \req{Der Syntax für so eine Eingabe - eine \textbf{Expression} - sieht folgendermaßen aus:
  32
  33 DIGIT = '0' \textbar '1' \textbar '2' \textbar '3' \textbar '4' \textbar '5' \textbar '6' \textbar '7' \textbar '8' \textbar '9' ;
  34
  35 UNSIGNED = DIGIT \{ DIGIT \} ;
  36
  37 OPERAND = ['-'] UNSIGNED ;
  38
  39 OPERATOR = '+' \textbar '-' \textbar '*' \textbar '/' ;
  40
  41 EXPRESSION = OPERAND \{ OPERATOR OPERAND \} ;
  42 }
  43
  44 \req{Dabei soll Punkt- vor Strichrechnung gelten}
  45
  46 \req{Die Zahlen dürfen im Zahlenbereich eines signed long liegen ($-2^{31}$ bis $2^{31}-1$)}
  47
  48 \req{Die Eingabe darf aus 70 Zeichen bestehen}
  49
  50 \req{Die Eingabe erfolgt über eine PS/2-Tastatur, 'Enter' schließt die Eingabe ab und berechnet das Ergebnis, 'Backspace' löscht das zuletzt eingegebene Zeichen}
  51
  52 \subsection{Ausgabe}
  53
  54 \req{Die Anzeige der Ein- und Ausgaben erfolgt über einen VGA Monitor.}
  55
  56 \req{Es wird pro Zeile eine Eingabe oder Ausgabe angezeigt. Die aktuelle Eingabezeile befindet sich zuoberst, darunter das Ergebnis der vorigen Rechnung, darunter die Eingabe der vorigen Rechnung und so weiter}
  57
  58 \req{Auf die in zuvor angegebene Methode sollen zusätzlich zur aktuellen Eingabezeile die letzten 14 Ein- und Ausgaben dargestellt werden}
  59
  60 \subsection{History}
  61
  62 \req{Die letzten 50 Ein- und Ausgaben korrekter Eingaben werden als History im Speicher gehalten}
  63
  64 \req{Die History soll über RS232, auf Anfrage vom PC, oder bei Betätigen eines Buttons am Development Board, zum PC gesendet werden}
  65
  66
  67 \section{High-Level Design Description}
  68
  69 \begin{figure}[!ht]
  70 \includegraphics[width=\textwidth]{Architektur.png}
  71 \centering
  72 \caption{Die Architektur des Taschenrechners}
  73 \label{fig:arch}
  74 \end{figure}
  75
  76 In Abbildung \ref{fig:arch} ist der Aufbau des Taschenrechners zu sehen. Der Taschenrechner besteht aus folgenden Modulen:
  77
  78 %\subsection{Module}
  79
  80 \begin{itemize}
  81 \item \textbf{VGA} - Zeichenweises Ansprechen des Monitors
  82 \item \textbf{PS/2} - Empfangen von Keyboard-Eingaben als Scancodes
  83 \item \textbf{RS232} - Senden und Empfangen von Nachrichten vom/zum PC über die serielle Schnittstelle % TODO. baudrate? kodierung? (8N1?)
  84 \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
  85 \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
  86 \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 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
  87 \item \textbf{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?
  88 \item \textbf{ALU} - Führt die tatsächlichen Berechnungen von Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division durch
  89 \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
  90 \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
  91 \end{itemize}
  92
  93 %\subsection{Interfaces}
  94
  95 \subsection{Externe Interfaces}
  96
  97 \subsubsection{Physikalische Interfaces}
  98
  99 %TODO die pins sind wahrscheilich gefragt
 100 %wie ist das mit dem clock? externe ungenaue clock + interne pll oder wie?
 101
 102 Interface zum key pad
 103
 104 Interfaces zu VGA, PS/2, RS232
 105
 106 Reset und Clock!
 107
 108 Active Low oder Active High
 109
 110 das ist mir noch nicht ganz klar was die da wollen. was meinen die z.b. mit ``interfaces
 111 to VGA'' unter ``physical interfaces'' (seite 10 in der exercise.pdf)
 112
 113 ``physikalisch'' im sinne der VHDL entity? oder doch den physischen stecker?
 114 Ersteres wuerde ich unter Logisches Interface verstehen.
 115
 116 \begin{landscape}
 117 \subsubsection{Logische Interfaces der Module}
 118
 119 \paragraph{VGA}
 120 \THEAD
 121 vga\_clk & in & 1 & std\_logic & PLL & VGA-Clock \ZE
 122 vga\_res\_n & in & 1 & std\_logic & PLL & VGA-Reset \ZE
 123
 124 vsync\_n & out & 1 & std\_logic & Bildschirm & Vertikale Synchronisation\ZE
 125 hsync\_n & out & 1 & std\_logic & Bildschirm & Horizontale Synchronisation\ZE
 126
 127 r & out & 3 & std\_logic\_vector & Bildschirm & Ausgabe der Farbe Rot \ZE
 128 g & out & 3 & std\_logic\_vector & Bildschirm & Ausgabe der Farbe Gr\"un \ZE
 129 b & out & 2 & std\_logic\_vector & Bildschirm & Ausgabe der Farbe Blau \ZE
 130
 131 command & in & 8 & std\_logic\_vector & Display & Kommando an das VGA Modul \ZE
 132 command\_data & in & 32 & std\_logic\_vector & Display & Daten f\"ur das Kommando \ZE
 133 free & out & 1 & std\_logic & Display & Signalisiert Bereitschaft \ZE
 134 \TEND
 135
 136
 137 \paragraph{PS/2}
 138 \THEAD
 139 new\_data & out & 1 & std\_logic\_vector & Scanner & Signalisiert neuen Scancode \ZE
 140 data & out & 8 & std\_logic\_vector & Scanner & Scancode laut Codepage 850 \ZE
 141
 142 ps2\_clk & inout & 1 & std\_logic & Tastatur & Clockleitung zum Keyboard \ZE
 143 ps2\_data & inout & 1 & std\_logic & Tastatur & Datenleitung zum Keyboard \ZE
 144 \TEND
 145
 146
 147 \paragraph{RS232}
 148 %Senden und Empfangen von Nachrichten vom/zum PC über die serielle Schnittstelle
 149 \THEAD
 150 rxd & in & 1 & std\_logic & PC & Sendeleitung der seriellen \"Ubertragung \ZE
 151 txd & out & 1 & std\_logic & PC & Empfangsleitung der seriellen \"Ubertragung \ZE
 152
 153 rx\_data & out & 8 & std\_logic\_vector & PC-Kommunikation & Datenfeld f\"ur das Empfangen \ZE
 154 rx\_new & out & 1 & std\_logic & PC-Kommunikation & Signalisiert ein neu empfangendes Byte \ZE
 155
 156 tx\_data & out & 8 & std\_logic\_vector & PC-Kommunikation & Datenfeld f\"ur das \"Ubertragen \ZE
 157 tx\_new & out & 1 & std\_logic & PC-Kommunikation & Signalisiert dass das anliegende Byte gesendet werden soll \ZE
 158 \TEND
 159
 160
 161 \paragraph{Scanner}
 162 %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
 163 \THEAD
 164 new\_data & in & 1 & std\_logic\_vector & PS/2 & Signalisiert neuen Scancode \ZE
 165 data & in & 8 & std\_logic\_vector & PS/2 & Scancode laut Codepage 850 \ZE
 166
 167 char & out & 8 & character & History & Zeichen das vom History Modul \"ubernommen werden soll \ZE
 168 take & out & 1 & std\_logic & History & Signalisiert Datenfeld char \ZE
 169 done & in & 1 & std\_logic & History & Signalisiert die \"Ubernahme der Daten \ZE
 170 backspace & out & 1 & std\_logic & History & Signalisiert Backspace (letztes Zeichen im Buffer soll gel\"oscht werden) \ZE
 171
 172 do\_it & out & 1 & std\_logic & Parser & Auswertung beginnen (ENTER) \ZE
 173 finished & in & 1 & std\_logic & Parser & Auswertung fertig \ZE
 174 \TEND
 175
 176
 177 \paragraph{History}
 178 %Verwaltung des dahinterliegenden Buffers von vergangenen Berechnungen und der aktuellen
 179 %Eingabezeile, bei Aktualisierung der aktuellen Eingabezeile und bei Empfang eines Ergebnisses vom
 180 %Parser Modul signalisiert es das an das Display Modul
 181 \THEAD
 182 pc\_zeile & in & 7 & std\_logic\_vector & PC-Kommunikation & Zeilenadressierung (50 * 2 Zeilen = 100)\ZE
 183 pc\_spalte & in & 7 & std\_logic\_vector & PC-Kommunikation & Spaltenadressierung (71 Zeichen inklusive \textbackslash 0) \ZE
 184 pc\_get & in & 1 & std\_logic & PC-Kommunikation & Signalisiert Speicheranforderung \ZE
 185 pc\_done & out & 1 & std\_logic & PC-Kommunikation & Signalisiert dass Daten anliegen \ZE
 186 pc\_char & out & 8 & character & PC-Kommunikation & enth\"alt angeforderne Daten \ZE
 187
 188 s\_char & in & 8 & character & Scanner & Zeichen das vom Scanner Modul \"ubernommen werden soll \ZE
 189 s\_take & in & 1 & std\_logic & Scanner & Signalisiert Datenfeld char \ZE
 190 s\_done & out & 1 & std\_logic & Scanner & Signalisiert die \"Ubernahme der Daten \ZE
 191 s\_backspace & in & 1 & std\_logic & Scanner & Signalisiert Backspace (letztes Zeichen im Buffer soll gel\"oscht werden) \ZE
 192
 193 d\_new\_eingabe & out & 1 & std\_logic & Display & Fordert Display auf die Eingabe auszulesen \ZE
 194 d\_new\_result & out & 1 & std\_logic & Display & Fordert Display auf das Ergebnis auszulesen \ZE
 195 d\_zeile & in & 5 & std\_logic\_vector & Display & Zeilenadressierung ($2 * 15$ Zeilen $=30$) \ZE
 196 d\_spalte & in & 7 & std\_logic\_vector & Display & Spaltenadressierung (71 Ziechen inklusive \textbackslash 0) \ZE
 197 d\_get & in & 1 & std\_logic & Display & Signalisiert Speicheranforderung \ZE
 198 d\_done & out & 1 & std\_logic & Display & Signalisiert dass Daten anliegen \ZE
 199 d\_char & out & 8 & character & Display & enth\"alt angeforderne Daten \ZE
 200
 201 p\_rw & in & 1 & std\_logic & Parser & 0 = read (Expression), 1 = write (Ergebnis) \ZE
 202 p\_spalte & in & 7 & std\_logic\_vector & Parser & Spaltenadressierung (71 Ziechen inklusive \textbackslash 0) \ZE
 203 p\_rget & in & 1 & std\_logic & Parser & Signalisiert Leseanforderung \ZE
 204 p\_rdone & out & 1 & std\_logic & Parser & Signalisiert dass Daten anliegen \ZE
 205 p\_read & in & 8 & character & Parser & enth\"alt angeforderne Daten \ZE
 206
 207 p\_wtake & in & 1 & std\_logic & Parser & Signalisiert Schreibanforderung \ZE
 208 p\_wdone & out & 1 & std\_logic & Parser & Signalisiert dass Daten anliegen \ZE
 209 p\_write & out & 8 & character & Parser & enth\"alt zu schreibende Daten \ZE
 210
 211 p\_finished & in & 1 & std\_logic & Parser & Auswertung fertig \ZE
 212 \TEND
 213
 214
 215 \paragraph{Parser}
 216 %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
 217 \THEAD
 218 h\_rw & in & 1 & std\_logic & History & 0 = read (Expression), 1 = write (Ergebnis) \ZE
 219 h\_spalte & in & 7 & std\_logic\_vector & History & Spaltenadressierung (71 Ziechen inklusive \textbackslash 0) \ZE
 220 h\_rget & in & 1 & std\_logic & History & Signalisiert Leseanforderung \ZE
 221 h\_rdone & out & 1 & std\_logic & History & Signalisiert dass Daten anliegen \ZE
 222 h\_read & in & 8 & character & History & enth\"alt angeforderne Daten \ZE
 223
 224 h\_wtake & in & 1 & std\_logic & History & Signalisiert Schreibanforderung \ZE
 225 h\_wdone & out & 1 & std\_logic & History & Signalisiert dass Daten anliegen \ZE
 226 h\_write & out & 8 & character & History & enth\"alt zu schreibende Daten \ZE
 227
 228 h\_finished & in & 1 & std\_logic & History & Auswertung fertig \ZE
 229
 230 opcode & out & 3 & enum OPS & ALU & die auszuf\"uhrende Art der Berechnung \ZE
 231 op1 & out & 32 & SIGNED(32-1 downto 0) & ALU & erste Operand \ZE
 232 op2 & inout & 32 & SIGNED(32-1 downto 0) & ALU & zweite Operand und gleichzeitig der Zieloperand \ZE
 233 do\_calc & out & 1 & std\_logic & ALU & Signalisert Berechnungstart \ZE
 234 calc\_done & in & 1 & std\_logic & ALU & Berechnung fertig \ZE
 235
 236 do\_it & in & 1 & std\_logic & Scanner & Auswertung beginnen (ENTER) \ZE
 237 finished & out & 1 & std\_logic & Scanner & Auswertung fertig \ZE
 238 \TEND
 239
 240
 241 \paragraph{ALU}
 242 %Führt die tatsächlichen Berechnungen von Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division durch
 243 \THEAD
 244 opcode & in & 3 & enum OPS & Parser & die auszuf\"uhrende Art der Berechnung \ZE
 245 op1 & in & 32 & SIGNED(32-1 downto 0) & Parser & erste Operand \ZE
 246 op2 & inout & 32 & SIGNED(32-1 downto 0) & Parser & zweite Operand und gleichzeitig der Zieloperand \ZE
 247 do\_calc & in & 1 & std\_logic & Parser & Signalisert Berechnungstart \ZE
 248 calc\_done & out & 1 & std\_logic & Parser & Berechnung fertig \ZE
 249 \TEND
 250
 251
 252 \paragraph{Display}
 253 %Liest einzelne Zeichen aus der History aus und leitet diese an das VGA Modul weiter, um sie in der entsprechenden Zeile anzeigen zu lassen
 254 \THEAD
 255 new\_eingabe & in & 1 & std\_logic & History & Fordert History auf die Eingabe auszulesen \ZE
 256 new\_result & in & 1 & std\_logic & History & Fordert History auf das Ergebnis auszulesen \ZE
 257 zeile & out & 5 & std\_logic\_vector & History & Zeilenadressierung ($2 * 15$ Zeilen $=30$) \ZE
 258 spalte & out & 7 & std\_logic\_vector & History & Spaltenadressierung (71 Ziechen inklusive \textbackslash 0) \ZE
 259 get & out & 1 & std\_logic & History & Signalisiert Speicheranforderung \ZE
 260 done & in & 1 & std\_logic & History & Signalisiert dass Daten anliegen \ZE
 261 char & in & 8 & character & History & enth\"alt angeforderne Daten \ZE
 262
 263 command & out & 8 & std\_logic\_vector & VGA & Kommando an das VGA Modul \ZE
 264 command\_data & out & 32 & std\_logic\_vector & VGA & Daten f\"ur das Kommando \ZE
 265 free & in & 1 & std\_logic & VGA & Signalisiert Bereitschaft \ZE
 266 \TEND
 267
 268
 269 \paragraph{PC-Kommunikation}
 270 %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
 271 \THEAD
 272 btn & in & 1 & std\_logic & externer Button & zum Triggern der RS232 Kommunikation \ZE
 273
 274 rx\_data & in & 8 & std\_logic\_vector & RS232 & Datenfeld f\"ur das Empfangen \ZE
 275 rx\_new & in & 1 & std\_logic & RS232 & Signalisiert ein neu empfangendes Byte \ZE
 276 tx\_data & in & 8 & std\_logic\_vector & RS232 & Datenfeld f\"ur das \"Ubertragen \ZE
 277 tx\_new & in & 1 & std\_logic & RS232 & Signalisiert dass das anliegende Byte gesendet werden soll \ZE
 278
 279 zeile & out & 7 & std\_logic\_vector & History & Zeilenadressierung (50 * 2 Zeilen = 100)\ZE
 280 spalte & out & 7 & std\_logic\_vector & History & Spaltenadressierung (71 Zeichen inklusive \textbackslash 0) \ZE
 281 get & out & 1 & std\_logic & History & Signalisiert Speicheranforderung \ZE
 282 done & in & 1 & std\_logic & History & Signalisiert dass Daten anliegen \ZE
 283 char & in & 8 & character & History & enth\"alt angeforderne Daten \ZE
 284 \TEND
 285 \end{landscape}
 286
 287
 288 \subsubsection{Verhalten der Interfaces}
 289
 290 welche tasten als input erlauben (haben numblock und normale ziffern unterschiedliche scancodes?)?
 291
 292 wie werden ueberlaeufe behandelt?
 293
 294 fehlerhafte eingaben?
 295
 296 wie schaut die ausgabe aus?
 297
 298 was ausgaben bei fehler?
 299
 300 wie kann download oder upload einer history gestartet werden?
 301
 302 wie kann auf die history zugegriffen werden?
 303
 304 soll in der eingabe auch mit pfeiltasten (links,rechts) gescrolled werden koennen?
 305
 306
 307 \subsection{Testfälle}
 308
 309 alle requirements muessen von testfaellen abgedeckt werden!
 310
 311 %29 zeilen am bildschirm
 312
 313
 314 \section{Detailed Design Description}
 315
 316 \subsection{VGA}
 317 TODO: not our business?
 318
 319 \subsection{Display}
 320
 321 \subsection{RS232}
 322 %test, TODO
 323 \begin{figure}[!ht]
 324 \includegraphics[width=0.9\textwidth]{sm/rs232-rs.pdf}
 325 \centering
 326 \caption{Statemachine zum Empfangen auf der RS232 Schnittstelle (8N1)}
 327 \label{fig:rs232-rs}
 328 \end{figure}
 329
 330
 331 \subsection{PC-Kommunikation}
 332
 333
 334 \subsection{PS/2}
 335 TODO: not our business?
 336
 337
 338 \subsection{Scanner}
 339 \begin{figure}[!ht]
 340 \includegraphics[width=0.9\textwidth]{sm/scanner.pdf}
 341 \centering
 342 \caption{Statemachine zum Scannen des Inputs der PS/2 Schnittstelle}
 343 \label{fig:scanner}
 344 \end{figure}
 345
 346 \begin{itemize}
 347 \item \textbf{idle}: Setz alle Steuersignale \emph{backspace}, \emph{take} und \emph{do\_it} low.
 348 \item \textbf{read}: Bei steigender Flanke auf \emph{new\_data} wird das anliegende Byte des
 349 PS/2-Modules \"ubernommen. Je nach Wert wird in den n\"achsten Zustand gewechselt.
 350 \item \textbf{enter}: Wurde die Entertaste gedr\"uckt wird der Parser getriggert (\emph{do\_it} ist
 351 einen Takt lang high). Der Scanner befindet sich so lange in diesem Zustand bis der Parser das
 352 Ergebnis berechnet hat.
 353 \item \textbf{l\"oschen}: Teilt dem History Modul mit das letzte Zeichen im Buffer zu l\"oschen
 354 (\emph{backspace} ist einen Takt lang high).
 355 \item \textbf{\"ubernehmen}: Wenn ein g\"ultiges Zeichen laut Requirements eingegeben wurde, wird
 356 jenes Zeichen an \emph{char} angelegt und \emph{take} wird einen Takt lang high gesetzt. Das History
 357 Modul wird dadurch getriggert das anliegende Zeichen in den Buffer zu \"ubernehmen.
 358 \end{itemize}
 359
 360
 361 \subsection{Parser}
 362 \begin{figure}[!ht]
 363 \includegraphics[width=0.9\textwidth]{sm/parser.pdf}
 364 \centering
 365 \caption{Statemachine zum Parsen der aktuellen Expression}
 366 \label{fig:parser}
 367 \end{figure}
 368
 369 \begin{lstlisting}
 370 procedure exec() {
 371         z := z*s;
 372         switch(opp) {
 373                 case NOP:
 374                         if(aktop != '\0')
 375                                 c1();
 376                         break;
 377                 case '-':
 378                         z := z * (-1);
 379                 case '+':
 380                         c1();
 381                         break;
 382
 383                 case '/':
 384                 case '*':
 385                   if(aktop in ['+','-','\0']) {
 386                           alu(opp, z, punkt);
 387                           do_calc = 1;
 388                           while(calc_done == 0);
 389
 390                           alu(ADD, punkt, strich);
 391                           punkt = 1;
 392                   }
 393                   else if (aktop in ['*','/']) {
 394                           alu(opp, z, punkt);
 395                   }
 396                   break;
 397         }
 398         do_calc = 1;
 399         opp = aktop;
 400 }
 401
 402 procedure c1() {
 403         if(aktop in ['+','-','\0']) {
 404                 alu(ADD, z, strich);
 405         }
 406         else if (aktop in ['*','/']) {
 407                 alu(MUL, z, punkt);
 408         }
 409 }
 410 \end{lstlisting}
 411
 412 \begin{itemize}
 413 \item \textbf{idle}: Das Modul ist unt\"atig und wartet auf eine steigende Flanke von \emph{do\_it}.
 414
 415 \item \textbf{read char}: Lokale Variablen werden zur\"uckgesetzt und das n\"achste Zeichen wird vom
 416 History Modul angefordert.
 417
 418 \item \textbf{sign}: Ggf. wird das Vorzeichen auf '-' gesetzt.
 419
 420 \item \textbf{int}: Zeichen f\"ur Zeichen wird eingelesen und die Zahl wird daraus berechnet.
 421
 422 \item \textbf{calc}: Punkt- und Strichrechnungen m\"ussen getrennt behandelt werden, daher ergibt
 423 sich dieses Konstrukt im Codebeispiel.
 424
 425 \item \textbf{null}: Sonderbehandlung ist n\"otig wenn die Expression mit '\textbackslash 0'
 426 abgeschlossen wird.
 427
 428 \item \textbf{done}: In diesem Zustand wird das Ergebnis das sich je nach \emph{opp} in
 429 \emph{strich} oder \emph{punkt}  befindet als String in den Ergebnisbuffer des History Modules
 430 geschrieben und danach wird \emph{finished} f\"ur einen Zyklus auf high gesetzt.
 431
 432 \item \textbf{error}: Zwecks \"Ubersichtlichkeit wurden die Transitionen zu diesem Zustand
 433 vernachl\"assigt. Dieser Zustand wird erreicht sobald ein Grammatikfehler oder ein Fehler der ALU
 434 auftritt. Es wird der String ``Error'' in den Ergebnisbuffer geschrieben und
 435 \emph{finished} wird f\"ur einen Zyklus auf high gesetzt.
 436 \end{itemize}
 437
 438
 439 \subsection{ALU}
 440 opcodes: NOP, ADD, MUL, DIV, DONE (als enum)
 441
 442 \subsection{History}
 443 Dieses Modul stellt die zentrale Speicherstelle f\"ur die verschiedenen Module da.
 444 Die Idee ist dabei, dass intern ein RAM-Block mit mindestens der Gr\"o\ss{}e
 445 $(50\cdot2)*(71) = 710$ Bytes verwaltet wird.
 446
 447 Das History Modul kann \"uber die angelegten Leitungen \emph{s\_take}, \emph{p\_rget},
 448 \emph{p\_wdo}, \emph{pc\_get} bzw. \emph{d\_get} feststellen welches Modul\footnote{die
 449 betreffendenen Module sind: Scanner, Parser, PC-Kommunikation und Display} eine Speicheranfrage
 450 ausf\"uhrt.
 451 Der Zugriff der externen Module erfolgt priorisiert:
 452 \begin{quote}
 453 Scanner > Parser > PC-Kommunikation > Display
 454 \end{quote}
 455
 456 Weiters ist zu beachten, dass das History Modul f\"ur den Scanner und Parser intern einen Index
 457 mitspeichern muss, der die Adresse der aktuellen Eingabe mitf\"uhrt. Mit Hilfe dieses Indexes plus
 458 der Spaltenadressierung der Module kann die tats\"achliche Adresse f\"ur des internen RAM-Blockes
 459 ermittelt werden.
 460
 461 Ist das History Modul mit der Speicheranfrage fertig, wird das andere Modul \"uber die entsprechende
 462 \emph{done}-Leitung benachrichtigt.
 463
 464
 465 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
 466 %LISTINGS
 467 %\newpage
 468 %\appendix
 469 %\section{Listings}
 470 %howto include src files
 471 %\subsection{einfache Variante -- generierter Sourcecode}
 472 %\label{att:einfachsrc}
 473 %\lstinputlisting{../einfach/einfach.src}
 474 %\lstinputlisting[firstnumber=24, firstline=24, lastline=34]{bla.src} %firstnumber shouldn't be necessary, but there is probably a bug
 475
 476 \end{document}
 477