Podstawy Sterowania Logicznego, Hazard

i wyścigi

Podstawy sterowania

logicznego

Hazard i wyścigi

Hazard

Definicja

Hazardem w układach kombinacyjnych

nazywamy krótkotrwałe zakłócenia

impulsowe pojawiające się na wyjściu układów podczas procesów przejściowych Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

2/22

Hazard

Źródła hazardu

Opóźnienia sygnału wprowadzane przez elementy logiczne,

Topologia układu – gdy sygnał(y) jest przesyłany do wyjścia co najmniej dwoma drogami o różnych opóźnieniach.

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

3/22

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

1

Podstawy Sterowania Logicznego, Hazard

i wyścigi

Hazard statyczny

Definicja

Hazard statyczny to chwilowa zmiana stanu wyjścia układu występująca przy zmianie stanu wejścia układu, podczas gdy wyjście nie powinno ulec zmianie

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

4/22

Hazard statyczny

Rodzaje hazardu statycznego

Hazard zera

pojawia się, gdy na wyjściu następuje chwilowa zmiana 0-1-0, podczas gdy nie powinno ono ulec zmianie.

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

5/22

Hazard statyczny

Rodzaje hazardu statycznego

Hazard jedynki

pojawia się, gdy na wyjściu następuje chwilowa zmiana 1-0-1, podczas gdy nie powinno ono ulec zmianie.

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

6/22

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

2

Podstawy Sterowania Logicznego, Hazard

i wyścigi

Hazard statyczny

Przykład 1

y = f( x , x , x ) 0

1

2

= ∑ (3,4,5,7)

x x

1

0

00

01

11

10

x2

0

0

0

1

0

1

1

1

1

0

y =

⋅

+

⋅

1

x

x2

x0

1

x

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

7/22

Hazard statyczny

Przykład 1

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

8/22

Hazard statyczny

Przykład 1

x x

1

0

00

01

11

10

x2

0

0

0

1

0

1

1

1

1

0

y =

⋅

+

⋅

+

⋅

1

x

x2

x0

1

x

x0 x2

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

9/22

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

3

Podstawy Sterowania Logicznego, Hazard

i wyścigi

Hazard statyczny

Przykład 1

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

10/22

Hazard statyczny

Przykład 2

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

11/22

Hazard dynamiczny

Definicja

Hazard dynamiczny jest to zjawisko

polegające na pojawianiu się dodatkowego impulsu na wyjściu po zmianie poziomów logicznych z 0 na 1 lub odwrotnie.

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

12/22

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

4

Podstawy Sterowania Logicznego, Hazard

i wyścigi

Hazard dynamiczny

Źródła hazardu dynamicznego

Opóźnienia sygnału wprowadzane przez elementy logiczne,

Topologia układu – gdy sygnał jest przesyłany do wyjścia trzema drogami o różnych opóźnieniach.

Najczęściej przyczyną hazardu dynamicznego jest hazard statyczny wewnątrz układu.

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

13/22

Hazard dynamiczny

Przykład

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

14/22

Wykorzystanie hazardu statycznego

Detektor zbocza narastającego

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

15/22

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

5

Podstawy Sterowania Logicznego, Hazard

i wyścigi

Wykorzystanie hazardu statycznego

Detektor zbocza opadającego

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

16/22

Wykorzystanie hazardu statycznego

Detektor zboczy

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

17/22

Rodzaje przejść i wyścigi

Dany jest układ opisany równaniami

s = x + x

⋅ s + x ⋅ s + x ⋅ s + x ⋅ x

1

( 1 2) 1 1 2 1 2 1 2

s =

+

2

1

s

1

x

Załóżmy, że stanem początkowym jest stan (s , s ) = (0, 0)

1

2

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

18/22

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

6

Podstawy Sterowania Logicznego, Hazard

i wyścigi

Rodzaje przejść i wyścigi

Zachowanie dla x =0, x =0

1

2

x x

1

2

Kolejność

s (t+dt) s (t+dt)

1

2

stanów

s (t) s (t)

1

2

00

01

0

01

11

1

11

10

2

10

10

3

Układ osiąga stan stabilny

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

19/22

Rodzaje przejść i wyścigi

Zachowanie dla x =0, x =1

1

2

x x

1

2

Kolejność

s (t+dt) s (t+dt)

1

2

stanów

s (t) s (t)

1

2

00

01

0, 4, …

01

11

1, 5, …

11

10

2, 6, …

10

00

3, 7, …

Układ jest niestabilny

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

20/22

Rodzaje przejść i wyścigi

Zachowanie dla x =1, x =1

1

2

x x

Kolejność

Kolejność

1

2

s (t+dt)s (t+dt)

stanów dla

stanów dla

1

2

s (t)s (t)

1

2

000111

001011

00

11

0

0

01

01

1

11

11

2

10

11

1

Wyścig krytyczny

Układ osiąga dwa różne stany stabilne.

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

21/22

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

7

Podstawy Sterowania Logicznego, Hazard

i wyścigi

Rodzaje przejść i wyścigi

Zachowanie dla x =1, x =0

1

2

x x

Kolejność

Kolejność

1

2

s (t+dt)s (t+dt)

stanów dla

stanów dla

1

2

s (t)s (t)

1

2

000111

001011

00

11

0

0

01

11

1

11

11

2

2

10

11

1

Wyścig niekrytyczny

Układ osiąga stan stabilny przechodząc przez różne stany pośrednie

Podstawy Sterowania Logicznego 2011/12, ©ZM

22/22

Elektrotechnika I st., rok 3, moduł C

8