Description

Homework Description
圖一、Pattern Match

圖二、系統方塊圖

Signal Name I/O Width Simple Description
clk I 1 本系統為同步於時脈正緣之同步設計。
reset I 1 高位準”非”同步(active high asynchronous)之系統重置信號。
chardata I 8 輸入String 或Pattern，一次輸入一個ASCII 字元(8bit)
isstring I 1 當isstring 為high 時，chardata 是屬於string 資料
ispattern I 1 當ispattern 為high 時，chardata 是屬於pattern 資料
match O 1 當string 和pattern 比對成功，輸出match 為high。
match_index O 5 當string 和pattern 比對成功，輸出pattern 在string 中第一個比對成功的位置。
valid O 1 有效的輸出訊號。當valid 為High，表示目前輸出的match、 match_index 資料為有效的輸出，反之，當valid 為Low，表示match、 match_index 為無效的輸出。

1. 系統描述
1.1 String 及 Pattern 輸入順序
String及Pattern輸入順序採一個String搭配數個Pattern方式；String及Pattern資料都從chardata 輸入，一次輸入 1 個 ASCII 字元，當 isstring 為 high 時表示此時 chardata 輸入為 String 資料， 當 ispattern 為 high 時表示此時 chardata 輸入為 Pattern 資料； String 和 Pattern 的長度非固定，但有上限，String 最長 32 字元，Pattern 最長 8 字元。 每完成輸入一個 Pattern 後，測試端便會等待 SME 輸出比對結果，取得結果後立刻再輸入下 一個 String 或 Pattern，請見圖三。

圖三、String 及Pattern 輸入順序
1.2 SME的輸出
當ispattern 由 high 變為 low 時，表示 該 Pattern 輸入完成， SME 可開始比對字串 。 比對完成後 ，請將 valid 訊號拉為 High ，並在同一個 cycle 內， 輸出 match 與 match_index 的比對結果。若比對結果為不成功(match == 0)，則 match_index 不被參考，可為任意值。
1.3 Pattern 特殊符號說明
String 及 Pattern 每一字元以 ASCII 編 碼， ASCII 編碼表請見附錄三 P attern 中可能包含
以下四種特殊符號 ，特殊符號說明如下:
ASCII字碼 符號 特殊符號說明
5E ^ 比對word開頭
24 $ 比對word結尾
2E . 比對任意單一字元
註：這三個特殊符號不會在 String 中出現。
上表 ”word” 指的是連續非空白的字元，比如說 String 內容是 “This is a pencil” 此字串內共含
4 個 “word” ，分別是 “This” 、 “is” 、 “a” 、 “pencil”;
則以下Pattern 皆可比對成功：
Pattern match 字串 說明
^This This is a pencil ^ 表示 T 開頭的 word
his$ T his is a pencil $ 表示 s 結尾的 word
^is$ This is a pencil ^ 表示 I 開頭的 word, $ 表示 s 結尾的 word

^a$ This is a pencil 這 pattern 表示 word 裏只有一個 a 字元
^a pencil$ This is a pencil 這 pattern 有兩個 word，最前面的 word 以 a 開頭，最後面的 word 以 l 結尾

且以下Pattern 皆比對不成功:
Pattern match 字串 說明
^his Thisis a pencil 找不到 h 開頭的 word
pen$ Thisis a pencil 找不到 n 結尾的 word
hi$ This isa pencil 找不到 i 結尾的 word
註：為簡化狀況， “^” 只會出現在 Pattern 的最前面， “$” 只會出現在 Pattern 最後面，且這兩個特殊符號不會和空白相連。
點號 “.” 可代表任意單一字元，以上面 String 例子，以下 Pattern 可比對成功：
Pattern match 字串 說明
h.s T his is a pencil . 代表i字元
p.n.il This is a pencil 兩個 . 分別代表 e 和 c 字元
is.a.pe..il This is a pencil 四個 . 分別代表2個空白和 nc 兩字元
註：一個Pattern 可能有多個點號 “.” 特殊符號
1.4 比對成功位置 (match_ index)說明
String 及 Pattern 資料都從 chardata 輸入，一次輸入 1 個 ASCII 字元， 皆由第 0 字元開始依序輸入，如底下 String ，是先輸入 T 字元，最後輸入 l 字元
String內容 : This is a pencil
index 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
字元 T h i s i s a p e n c i l
當比對成功時，match_index 輸 出 Pattern 在 String 中 match 的第一個位置，若比對結果為 unmatch ，則 match_index 不被參考，可為任意值。 請見底下例子：
編號 Pattern 是否match match 部位 match_index
1 pencil match This is a pencil 10
2 is match Th is is a pencil 2
3 ^is match This is a pencil 5
4 h.s match T his is a pencil 1
5 pen match This is a pen cil 9
6 pen$ unmatch This is a pencil —
7 ^an unmatch This is a pencil —

註：編號 2 Pattern 在 String 中有多種 match 可能，取 match_index 最小的結果。註：編號 5 Pattern 最前方有一空白字元，因此 match_index 為第 9 字元。
2. 評分標準
本題不限制 clock 週期時間，可自行調整 clock 週期時間。
分數分為2部分，coding style及match score。Total score公式為 (100 分)： total score = coding style * 10% + match score * 90%
coding style佔總分的10%，會檢查Verilog 的coding style，必須使用2C1S coding style， match score 佔總分的90%，公式為：
• 若該 pattern 正確結果為 match，SME 輸出 match 且 match_index 正確，加 3 分
• 若該 pattern 正確結果為 match，SME 輸出 match 但 match_index 錯誤，加 1 分
• 若該 pattern 正確結果為 match，SME 輸出 unmatch，不計分
• 若該 pattern 正確結果為 unmatch，SME 輸出 unmatch，加 1 分
• 若該 pattern 正確結果為 unmatch，SME 輸出 match，不計分
General rules for deliverables
⚫ You need to complete this homework INDIVIDUALLY. You can discuss the homework with other students, but you need to do the homework by yourself. You should not copy anything from someone else, and you should not distribute your homework to someone else. If you violate any of these rules, you will get NEGATIVE scores, or even fail this course directly
⚫ When submitting your homework, compress all files into a single zip file, and upload the compressed file to Moodle.
◼ Please follow the file hierarchy shown in Figure 1.
F740XXXXX ( your id ) (folder) src( folder ) * Store your source code report.docx ( project report. The report template is already included. Follow the template to complete the report. )

Figure 1. File hierarchy for homework submission

⚫ Important! DO NOT submit your homework in the last minute. Late submission is not accepted. ⚫ You should finish all the requirements (shown below) in this homework and Project report.
⚫ Verilog and SystemVerilog generators aren’t allowed in this course.