Ringoszillator

Hier ein skalierbarer Ringoszillator. Der reset geht bei dieser variante nur auf die erste Stufe der Gatterkette. Wenn eine gerade Gatteranzahl ausgewählt wird, bricht die Synthese und der Simulator mit einer Fehlermeldung ab:

library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

entity RingO is
    Port ( reset : in  STD_LOGIC; 
           fout  : out STD_LOGIC);
end RingO;

architecture Behavioral of RingO is
  signal ring    : std_logic_vector(2 downto 0); -- ungerade Bitanzahl
--  signal ring    : std_logic_vector(20 downto 0); -- ungerade Bitanzahl
  attribute KEEP : string; 
  attribute KEEP of ring : signal is "true"; 
begin
  assert ring'length mod 2 = 1 report "Length of ring must be an odd number!" severity failure;

  process (ring,reset) begin
     for i in ring'range loop
       if i = ring'left then
         if reset='1' then
           ring(i) <= '1';
         else
           ring(i) <= not ring(0) after 1ns;
         end if;
       else
         ring(i)   <= not ring(i+1) after 1ns;
       end if;
     end loop;
  end process;

  fout <= ring(0);

end Behavioral;

Bei der Simulation sieht man den Einfluss der Ringlänge. Hier sind es 3 Bit:

Ringlänge = 3 Bit

Ringlänge = 21 Bit

Das Attribut Keep muss wieder dafür sorgen, dass der Ring vom Synthesizer nicht auf 1 Gatter zurechtgestutzt wird:

Ohne "Keep" wird nur das erste Gatter in Hardware umgesetzt

"Keep" sorgt dafür, dass alle 21 Gatterebenen implementiert werden