Asynchrone Maus – Anwendung Asynchroner Entwurfsmethoden
Betreuer: M.Sc. Florian Deeg
Bachelorarbeit (BTh 36): Michael Baumgartl
Problemstellung: Während synchrone Schaltungen Stand der Technik sind, steigt der Bedarf an asynchronen Schaltungen durch diverse Vorteile (geringere Leistungsaufnahme, bessere Systemperformance, keine Clock-Skew Problematik ...). Durch die fehlende Taktflanke des Systems können jedoch auch Fehler entstehen, wie z. B. Hazards und Races, wodurch asynchrones Design anderer als der bekannten Entwurfsmethoden für synchrone Schaltungen bedarf. Diese Methoden sind jedoch nicht gängige Praxis und es fehlen CAD Design Tools für solche Designs. Als sehr förderlich hat sich die Dual-Rail Logik erwiesen. Diese wird durch den RS-Buffer synchronisiert und führt zu besserem Timing und fehlerverzeihendem Verhalten. In vorhergehenden Arbeiten wurde zur Anwendung asynchroner Designparadigmen ein Race-freier Automat zur Erkennung der Drehrichtung sich bewegender Objekte entworfen.
Problemlösung: Der entworfene Automat soll erweitert werden, sodass nicht nur die Drehrichtung, sondern auch ein Stillstand des Objektes detektiert wird. Im nächsten Schritt kann der Automat genutzt werden, um eine asynchrone Maus zu entwerfen. Der Race-freie Automat bzw. die asynchrone Maus soll abschließend im FPGA implementiert werden.
Durchführung:
Die Durchführung ist in drei Teilen geplant:
- Einarbeitung in asynchrones Design und vorhergehende Arbeiten
- Modellierung des Automaten und Implementierung auf dem FPGA
- Realisierung der asynchronen Maus unter Verwendung einer mechanischen Maus
Beginn: 01.12.2023
Ende: 01.05.2024