一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的Petri網(wǎng)模型與CPLD實(shí)現(xiàn)

1、一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的【論文集】Petri網(wǎng)模型與CPLD實(shí)現(xiàn)    圖1 視頻輸入卡結(jié)構(gòu)框圖 應(yīng)用背景及控制器功能要求圖為某一視頻輸入卡結(jié)構(gòu)框圖。前端視頻信號(hào)經(jīng)過解碼、緩沖后，將數(shù)據(jù)送入處理。其中由邏輯控制器協(xié)調(diào)各部分之間的運(yùn)作。從圖中可以看出，邏輯控制器與視頻切換、視頻解碼、視頻數(shù)據(jù)緩存以及等部分存在聯(lián)系，歸納起來(lái)需要完成五個(gè)基本功能：視頻通道切換控制；插入行標(biāo)志信息；的初始化操作；寫；讀。要完成上述五個(gè)基本功能，必須保證每個(gè)功能與另一功能之間不存在沖突，但允許存在并發(fā)行為，同時(shí)它們之間的邏輯順序應(yīng)保持一致。因此需要一個(gè)主控模塊協(xié)調(diào)各部分的操作。各功能部分

2、之間的邏輯關(guān)系比較復(fù)雜，涉及到圖像數(shù)據(jù)的行同步以及場(chǎng)同步等問題，一旦出錯(cuò)，則接收的就不是有效的圖像數(shù)據(jù)，后續(xù)工作也不能正常進(jìn)行。為此，首先建立網(wǎng)模型，并運(yùn)用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行分析，最后采用語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。 控制器網(wǎng)模型應(yīng)用網(wǎng)的一個(gè)子類建立視頻輸入卡的邏輯控制器模型?？刂破鲗?shí)現(xiàn)的五大功能，在滿足各自條件的情況下，能夠正確地完成相關(guān)操作。如果將每個(gè)功能展開進(jìn)行網(wǎng)模型設(shè)計(jì)，將會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)過多。節(jié)點(diǎn)一多，則不易分析其性質(zhì)和計(jì)算它的可達(dá)樹、不變量等參數(shù)。網(wǎng)特有的直觀易懂、適于交流的圖形表示也就失去了意義。采用層次分析的方法，首先在頂層根據(jù)各功能要求建立一個(gè)網(wǎng)模型，然后在各個(gè)模塊內(nèi)部建立更詳細(xì)的子模型。鑒于頂層

3、和底層的分析方法類似，只將頂層模型展開討論。網(wǎng)絡(luò)的一些動(dòng)態(tài)特性，如庫(kù)所與變遷的含義如表所示。表1 庫(kù)所和變遷的含義庫(kù) 所含 義變 遷含 義P1初始化FIFO有效T0系統(tǒng)開始（sysSTART）P2初始化FIFO結(jié)束T1通道切換P3插入行屬性結(jié)束T2初始化FIFOP4讀FIFO有效T3插入行屬性標(biāo)志P5通道切換有能T4寫FIFOP6VREF=0T5讀FIFO奇場(chǎng)數(shù)據(jù)P7插入行屬性標(biāo)志有效T6場(chǎng)開始P8寫FIFO有效T7場(chǎng)同步P9RST0=0T8行開始P10HREF=0T9行同步P11VREF=1T0行有效P12HREF=1T11讀取FIFO偶場(chǎng)數(shù)據(jù)P13RST0=1P14偶場(chǎng)結(jié)束邏輯控制器頂層網(wǎng)

4、模型如圖所示。該模型是一個(gè)基本網(wǎng)系統(tǒng)，其狀態(tài)元素稱為條件，變遷元素稱為事件。事件的發(fā)生改變條件的狀態(tài)（成真與否），引起信息在網(wǎng)上的流動(dòng)。由條件和事件組成的有向網(wǎng)通常表現(xiàn)為三元組（，；），其中為條件集，為事件集。同時(shí)該模型還滿足如下條件：·（，；）為簡(jiǎn)單網(wǎng)；·中每個(gè)條件都有機(jī)會(huì)成真，也有機(jī)會(huì)成假；·中每個(gè)事件都有機(jī)會(huì)發(fā)生；·由初始情態(tài)導(dǎo)出的可達(dá)情態(tài)集是完全可到達(dá)關(guān)系下的等價(jià)類。因此，該模型還是一個(gè)系統(tǒng)。在網(wǎng)仿真軟件 中進(jìn)行仿真測(cè)試，結(jié)果表明該模型能很好地描述控制器各部分之間的邏輯關(guān)系。 程序的基本單元設(shè)計(jì)（復(fù)雜可編程邏輯器件）是處于并行工作方式的基本電路單元構(gòu)成的高速、大規(guī)模集成器件，可作為一種并發(fā)系統(tǒng)模型與網(wǎng)建立聯(lián)系。作為一種硬件描述語(yǔ)言，支持行為描述、數(shù)據(jù)流描述和結(jié)構(gòu)化描述等多種描述方法，可以用并行和順序多種語(yǔ)句方式描述實(shí)際的系統(tǒng)，并可采用的并行語(yǔ)句描述系統(tǒng)中條件事件間的并發(fā)關(guān)系，用的順序語(yǔ)句描述條件事件間的順序約束機(jī)制，為解決系統(tǒng)中的有效沖突提供了可行的方法。語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基本單元稱為一個(gè)基本設(shè)計(jì)實(shí)體，其主要由實(shí)體說(shuō)明（ ）和構(gòu)造體（ ）兩部分構(gòu)成。實(shí)體說(shuō)明部分規(guī)定了設(shè)計(jì)