Technika cyfrowa
Wykład VII
Strukturalna zawodność
układów kombinacyjnych
Budowa układów kombinacyjnych
na elementach NOR i NAND
Piotr Kawalec Wykład VII - 1
Technika cyfrowa
Plan wykładu
Zjawisko hazardu w układach
kombinacyjnych
Metody usuwania hazardu
Realizacja postaci normalnych funkcji
na elementach NOR
Realizacja postaci normalnych funkcji
na elementach NAND
Piotr Kawalec Wykład VII - 2
Technika cyfrowa
Strukturalna zawodność układów
kombinacyjnych
W rzeczywistych układach kombinacyjnych na
skutek istnienia opóz
nień w elementach, pomimo
poprawnego zaprojektowania układu, w czasie
przełączania układu może nie być realizowana
założona funkcja przełączająca,
Zjawisko takiego błędnego działania układu
występuje zarówno przy stykowej jak i przy
bramkowej realizacji układów
Piotr Kawalec Wykład VII - 3
Technika cyfrowa
Mechanizm przełączania układów
realizacja zależności x + x
x
x
x
x
x
y
Piotr Kawalec Wykład VII - 4
Technika cyfrowa
Mechanizm przełączania układów
realizacja zależności x x
x
xx
x
y
Piotr Kawalec Wykład VII - 5
Technika cyfrowa
Strukturalna zawodność układów
kombinacyjnych
Def. Zjawisko występowania w czasie przełączania
układów, krótkotrwałych sygnałów o polaryzacji
przeciwnej do założonej, nazywane jest zjawiskiem
hazardu
Hazard jednokrotny nazywany jest hazardem
statycznym, natomiast wielokrotne wystąpienie
fałszywych impulsów nazywane jest hazardem
dynamicznym
Piotr Kawalec Wykład VII - 6
Technika cyfrowa
Sposoby usuwania hazardu
Najbardziej skutecznym sposobem usunięcia
hazardu jest synchronizacja układu, tzn. blokowanie
przekazywania sygnału z układu do zakończenia
wszystkich procesów przejściowych
Poprzez modyfikację układu przy pomocy tablic
Karnaugh a
Dla uniknięcia hazardu należy w tablicy
Karnaugh a utworzyć grupy tak, aby dla każdych
dwóch jedynek (zer) przylegających do siebie
zewnętrznie lub wewnętrznie istniała wspólna
grupa
Piotr Kawalec Wykład VII - 7
Technika cyfrowa
Przykłady usuwania hazardu
Sprawdzić czy w układzie realizującym funkcję
y = x2x1 + x3x1
może wystąpić hazard, jeśli występuje usunąć go
Sprawdzić czy w układzie realizującym funkcję
y = x3x2x1+ x2x1 + x5x4x3 +x5x4
może wystąpić hazard, jeśli występuje usunąć go
Piotr Kawalec Wykład VII - 8
Technika cyfrowa
Przykłady realizacji minimalnych postaci
normalnych na elementach NAND oraz NOR
Zrealizować na elementach NOR oraz NAND
funkcję
y= x1 + x3x2 + x2x1
Zrealizować na elementach NOR oraz NAND
funkcję
y= (x2+ x1)(x3 + x2) x3
Piotr Kawalec Wykład VII - 9
Technika cyfrowa
Zasady realizacji minimalnych postaci
normalnych na elementach NAND oraz NOR
Wyznaczyć minimalne PNS i PNI funkcji
Realizacja na elementach NAND
dla PNS zamienić sumy i iloczyny na NAND-y,
zmienne wchodzące do sumy zanegować
dla PNI zamienić sumy i iloczyny na NAND-y,
dodać negator na wyjściu, zmienne wchodzące
do sum zanegować
Piotr Kawalec Wykład VII - 10
Technika cyfrowa
Zasady realizacji minimalnych postaci
normalnych na elementach NAND oraz NOR
Realizacja na elementach NOR
dla PNI zamienić sumy i iloczyny na NOR-y,
zmienne wchodzące do iloczynu zanegować
dla PNS zamienić sumy i iloczyny na NOR-y,
dodać negator na wyjściu, zmienne wchodzące
do iloczynów zanegować
Piotr Kawalec Wykład VII - 11