1 \documentclass[12pt,a4paper,titlepage,oneside]{article}
2 %\documentclass[12pt,a4paper,titlepage,oneside]{report}
4 \usepackage{ProtocolHeader}
9 %\chapter %for use with report class
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.
20 \section{Requirement Spezifikation}
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.
24 Die Subsections sind vielleicht ein kleiner Overshoot.
28 wie schaut syntax aus der eingabe?
32 \req{Der Taschenrechner soll eine Eingabe bestehend aus den Ziffern '0'-'9', Leerzeichen ' ', '+', '-', '*' und '/' ausrechnen können}
34 \req{Der Syntax für so eine Eingabe - eine \textbf{Expression} - sieht folgendermaßen aus:
36 DIGIT = '0' \textbar '1' \textbar '2' \textbar '3' \textbar '4' \textbar '5' \textbar '6' \textbar '7' \textbar '8' \textbar '9' ;
38 UNSIGNED = DIGIT { DIGIT } ;
40 OPERAND = ['-'] UNSIGNED ;
42 OPERATOR = '+' \textbar '-' \textbar '*' \textbar '/' ;
44 EXPRESSION = OPERAND \{ OPERATOR OPERAND \} ;
47 \req{Dabei soll Punkt- vor Strichrechnung gelten}
49 \req{Die Zahlen dürfen im Zahlenbereich eines signed long liegen ($-2^31$ bis $2^31-1$)}
51 \req{Die Eingabe darf aus 70 Zeichen bestehen}
53 \req{Die Eingabe erfolgt über eine PS/2-Tastatur, 'Enter' schließt die Eingabe ab und berechnet das Ergebnis, 'Backspace' löscht das zuletzt eingegebene Zeichen}
57 \req{Die Anzeige der Ein- und Ausgaben erfolgt über einen VGA Monitor. 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}
61 \req{Die letzten 50 Ein- und Ausgaben korrekter Eingaben werden als History im Speicher gehalten}
63 \req{Die History soll über RS232, auf Anfrage vom PC, oder bei Betätigen eines Buttons am Development Board, zum PC gesendet werden}
66 \section{High-Level Design Description}
69 \includegraphics[width=\textwidth]{Architektur.png}
71 \caption{Die Architektur des Taschenrechners}
75 In Abbildung \ref{fig:arch} ist der Aufbau des Taschenrechners zu sehen. Der Taschenrechner besteht aus folgenden Modulen:
77 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.
78 Da in der History Zahlen als Character Strings abgelegt sind müssen diese für die ALU in Binärdarstellung umgewandelt werden - und Umgekehrt natürlich!
83 \item VGA - Ansprechen des Monitors
84 \item PS/2 - Empfangen von Keyboard-Eingaben
85 \item RS232 - Senden und Empfangen von Nachrichten vom/zum PC TODO. baudrate? kodierung? (8N1?)
86 \item Historymodul - Verwaltung des dahinterliegenden Buffers von vergangenen Berechnungen
87 \item Displaycontroller - Veranlasst das VGA Modul, einen Teil der History am Monitor anzuzeigen
88 \item Parser - wertet ein gegeben Buffer aus und liefert entweder einen Fehler zurück oder gibt die einzelnen Berechnungen von je zwei Zahlen (?) an die ALU weiter
89 \item Converter - konvertiert Dezimalzahlen in Binärzahlen und umgekehrt TODO oder in Parser integrieren? Oder gibt's eine Library-Funktion dafür?
90 \item ALU - führt die tatsächlichen Berechnungen durch
91 \item Controlmodul - soll das Bindeglied zwischen allen Modulen sein, nimmt Eingabe von PS/2 Modul oder von der Board-Paripherie entgegen, legt Berechnungen im Buffer ab, ...?
92 \item Modul für die Kommunikation zum PC - sendet eine vom PC eintreffende Bufferübermittlungsanforderung an den Controller weiter und übermittelt die History an den PC
95 %\subsection{Interfaces}
97 \subsection{Externe Interfaces}
99 \subsubsection{Physikalische Interfaces}
101 Interface zum key pad
103 Interfaces zu VGA, PS/2, RS232
107 Active Low oder Active High
109 das ist mir noch nicht ganz klar was die da wollen. was meinen die z.b. mit ``interfaces
110 to VGA'' unter ``physical interfaces'' (seite 10 in der exercise.pdf)
112 ``physikalisch'' im sinne der VHDL entity? oder doch den physischen stecker?
113 Ersteres wuerde ich unter Logisches Interface verstehen.
115 \subsubsection{Logische Interfaces der Module}
119 How to control the VGA component ?= schnittstelle + beschreibung des vga moduls?
133 \subsubsection{Verhalten der Interfaces}
135 welche tasten als input erlauben (haben numblock und normale ziffern unterschiedliche scancodes?)?
137 wie werden ueberlaeufe behandelt?
139 fehlerhafte eingaben?
141 wie schaut die ausgabe aus?
143 was ausgaben bei fehler?
145 wie kann download oder upload einer history gestartet werden?
147 wie kann auf die history zugegriffen werden?
149 soll in der eingabe auch mit pfeiltasten (links,rechts) gescrolled werden koennen?
152 \subsection{Testfälle}
154 alle requirements muessen von testfaellen abgedeckt werden!
157 \section{Detailed Design Description}
159 alle Module hier genauer beschreiben
162 wie wollen wir das design implementieren?
164 event sequence diagrams! UML?
166 wie schauen interne strukturen aus? (speicher, logische bloecke, parallele prozesse, state machines)
181 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
186 %howto include src files
187 %\subsection{einfache Variante -- generierter Sourcecode}
188 %\label{att:einfachsrc}
189 %\lstinputlisting{../einfach/einfach.src}
190 %\lstinputlisting[firstnumber=24, firstline=24, lastline=34]{bla.src} %firstnumber shouldn't be necessary, but there is probably a bug