plik


ÿþUkBady asynchroniczne Model ukBadu sekwencyjnego Model ukBadu asynchronicznego (synchronicznego) x1 y1 UK ukBad kombinacyjny xn ym Q1 q1 blok pamici jest realizowany BP Qk qk przez opóznienia przerzutniki clock x x W automacie asynchronicznym t s wszystkie stany s stanami stabilnymi I T P Stan stabilny s: ´(s,x) = s W ZPT 1 Skala czasu x z1 x1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 z2 x2 0 1 0 0 0 1 1 1 x Skala czasu Skala czasu Skala czasu Skala czasu (zegar) (zegar) (zegar) (zegar) 1 0 xa 0 1 0 x1 x2 I T x1 x2 P 00,01,11,10,00,01,11 W ZPT 2 Najprostszy ukBad asynchroniczny SR 00 01 11 10 Przerzutnik SR q 000 1 110 1 Q =qR +S =qRÅ"S Q=qR +S S Q I Q T R P W qR ZPT 3 PrzykBad Zaprojektowa ukBad asynchroniczny o dwóch wej[ciach binarnych x1, x2 i jednym wyj[ciu y, który ma sygnalizowa jedynk pojawienie si na wej[ciu sekwencji wektorów wej[ciowych ..., 00, 01, 11. Nale|y zaBo|y, |e jednoczesna zmiana dwóch x1 sygnaBów wej[ciowych jest niemo|liwa. y x2 11 x1x2 00 01 11 10 y 01 00 01 S 11 4/1 1/0 2/0 00 11 2 3 0 10 00 21 24  0 01 10 01 31  5 3 0 01 00 6/0 11 4 64 3 1 3/0 I 5/0 11 T 5 65 3 0 P 10 11 W 10 61 65  0 ZPT 4 Redukcja stanów . . . jest prosta x1x2 00 01 11 10 y x1x2 00 01 11 10 y S S 1,2 1 2 4 3 0 A 11 2 3 0 4  6 4 3 1 B 21 24  0 C 3,5,6 1 6 5 3 0 31  5 3 0 4 64 3 1 5 65 3 0 x1x2 00 01 11 10 y 61 65  0 S AA AB C 0 B C B C 1 I T CA C C C 0 P W ZPT a kodowanie . . . 5 Kodowanie stanów . . . jest trudne x1x2 00 01 11 10 y Kod stanu S 11 AA AB C 0 00 00 11 B C B C 1 01 A/0 B/1 CA CC C 0 01 10 10 00 01 C/0 x1x2 00 01 11 10 y 10 10 S 01 11 A 00 00 00 01 10 0 Graf stanów automatu B 01  10 01 10 1 minimalnego (-) 11     I C 10 00 10 10 10 0 T P W ZPT 6 Analiza dziaBania ukBadu asynchronicznego (1) x1 x1x2 00 01 11 10 y UkBad y S kombinacyjny x2 (bez opóznieD) A 00 00 00 01 10 0 B 01  10 01 10 1 Q1 q1 (-) 11      "1 1 0 Q2 q2 C 10 00 10 10 10 0 0 1 "2 Opóznienia "1 > " "1 < " " " " " " " " " " " " " 2 2 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 I T P W ZPT 7 Analiza dziaBania ukBadu asynchronicznego (2) x1 x1x2 00 01 11 10 y UkBad y S kombinacyjny x2 (bez opóznieD) A 00 00 00 01 10 0 B 01  10 01 10 1 Q1 q1 (-) 11      10 "1 10 01 Q2 q2 C 10 00 10 10 10 0 "2 Opóznienia Stan "1 > " " < " " " " " " " " " " " " " wej[ 2 1 2 0 1 0 1 01 Wy[cig   ;00 krytyczny! 0 0 1 1 11 01 00 01   ;01 1 0 1 0   ;10 01 01 01 01 I   ;10   ;10 Stan Stan T Wy[cig 11 10 P wewn. nastpny niekrytyczny! W ZPT 8 2 " " " " > 1 " " " " " " " " 1 < " " " " 2 Analiza dziaBania ukBadu asynchronicznego (3) x1x2 00 01 11 10 y x1 UkBad S y kombinacyjny x2 (bez opóznieD) A 00 00 00 01 10 0 B 01  10 01 10 1 Q1 q1 (-) 11  10  10    "1 C 10 00 10 10 10 0 Q2 q2 "2 Stan Opóznienia wej[ 10 10   ;10   ;10 11 10 00 10 10 Wy[cig   ;01   ;10 niekrytyczny! 01 01 10 10   ;10   ;10 Stan Stan 11 10 wewn. nastpny I T P W ZPT 9 2 " " " " > 1 " " " " " " " " 1 < " " " " 2 Kodowanie stanów Aby unikn wy[cigów krytycznych nale|y kodowanie przeprowadzi tak, aby kody stanów, pomidzy którymi jest przej[cie, ró|niBy si tylko na jednej pozycji. Np.: 000 Ò!001; 011 Ò!010; 111 Ò! 101 itp.. Takie kodowanie zapewnia  rozpicie grafu stanów automatu na kwadracie lub sze[cianie kodowym. 101 100 00 01 000 001 I 10 T 11 P 010 W 011 110 111 ZPT 10 Kodowanie stanów Kod stanu 00 01 11 10 00 A B 00 01 A/0 11 B/1 01 10 01 10 10 00 10 11 (-) 01 C (-) C/0 10 01 10 11 01 x1x2 00 01 11 10 y 11 S A00 00 00 01 10 0 B01 11 01 10 1 Wy[cig niekrytyczny mo|na (-) 11  10  10  wykorzysta do wBa[ciwego I T kodowania stanów w ukBadach C10 00 10 10 10 0 P W asynchronicznych. ZPT 11 Tablice przej[ x1x2 00 01 11 10 y S A00 00 00 01 10 0 B01 11 01 10 1 (-) 11  10  10  C10 00 10 10 10 0 x1x2 00 01 11 10 00 01 11 10 00 01 11 10 Q1Q2 00 00 00 01 10 0 0 0 1 0 0 1 0 01 -- 11 01 10 - 1 0 1 - 1 1 0 11 -- 10 -- 10 - 1 - 1 - 0 - 0 10 00 10 10 10 0 1 1 1 0 0 0 0 I T P W Q1 Q2 Q1 Q2 ZPT 12 Wyznaczanie funkcji wzbudzeD x1x2 00 01 11 10 00 01 11 10 00 01 11 10 Y Q1Q2 00 00 00 01 10 0 0 0 1 0 0 1 0 0 01 -- 11 01 10 - 1 0 1 - 1 1 0 1 11 -- 10 -- 10 - 1 - 1 - 0 - 0 - 10 00 10 10 10 0 1 1 1 0 0 0 0 0 Q1 Q2 Q1 Q2 Q2'= Q1x1x2+Q1Q2x2 Q1'=Q1x2+Q2x1+x1x2+Q1x1 Q1x1 Dlaczego dodano dodatkow ptl  skBadnik ? I T Y = Q2 P W Zjawisko hazardu ZPT 13 Zjawisko hazardu Q1'=Q1x2+Q2x1+x1x2 1 2 Z=Q1x2+x1x2 Przy Q1 = 1, x1 = 1, a przy zmianie x2: 1 ’! 0 na wyj[ciu Z powinna by staBa 1 X2 1 Q1 1 X2 Z 2 X1 Z 2 x2 Na skutek opóznienia sygnaBu w sygnale Z pojawia si krótki I T impuls o warto[ci 0. P W Jest to hazard statyczny ZPT - szkodliwy w ukBadach asynchronicznych! 14 I T P W ZPT 15 Zjawisko hazardu W ukBadach asynchronicznych funkcje wzbudzeD musz by realizowane w taki sposób, aby nie wystpowaB hazard statyczny. Wyra|enia boolowskie nale|y uzupeBni o skBadnik (nadmiarowy), odpowiadajcy ptli na tablicy Karnaugha, w taki sposób, aby ka|de dwie ssiednie jedynki byBy objte wspóln ptl. x1x2 00 01 11 10 Q1Q2 00 0 0 0 1 01 - 1 0 1 I 11 - 1 - 1 T Q1x1 P W 10 0 1 1 1 ZPT 16 Realizacja ukBadu Y = Q2 Q1'=Q1x2+Q2x1+x1x2+Q1x1 Q2'= Q1x1x2+Q1Q2x2 X1 X2 Q1 Y Q2 I Q1 T P W ZPT 17 Jak jest zbudowany przerzutnik synchroniczny? (1) S S Q Clk Q R R Jest to synchronizacja  szeroko[ci impulsu  latch (zatrzask) Strefa oddziaBywania CLK Stan Q przerzutnika zmienia si dwukrotnie w czasie trwania okresu S przebiegu zegarowego! R I T P Q W ZPT 18 Problem synchronizacji Przerzutniki tego typu maj prost budow, ale mog sBu|y tylko do przechowywania (zatrzaskiwania) informacji. Nie mog sBu|y do budowy synchronicznych ukBadów sekwencyjnych. PrawidBowa synchronizacja powinna dziaBa tak, aby w czasie trwania okresu przebiegu zegarowego sygnaB wej[ciowy przerzutnika byB odczytywany jeden raz, a stan przerzutnika zmieniaB si tak|e jeden raz  niezale|nie od zmiany sygnaBów wej[ciowych. I T P W ZPT 19 Jak jest zbudowany przerzutnik synchroniczny? (2) D D Q 0 1 Przerzutnik Q typu D ? Clk 00 1 Q 10 1 I T P W ZPT 20 PrzykBad Synchroniczny przerzutnik typu D synchronizowany zboczem dodatnim Y1 S Q D Automat Przerzutnik sterujcy R S Clk Q Y2 R S Q S R 00 01 11 10 Q 0 1 0 0 Q 1 1 1 0 I R T P W ZPT 21 PrzykBad c.d. Y1 S Q D Automat Przerzutnik sterujcy R S Clk Q Y2 R 11 01 Automat sterujcy wytwarza na wyj[ciach Y1 lub Y2 sygnaB 0 D clk (wBczajcy lub wyBczajcy przerzutnik ) tylko wówczas, 00 S R 11 2/01 gdy w sygnale Clk pojawi si 10 zbocze synchronizujce, to jest 00 zmiana Clk 0 ’! 1. S R 1/11 Je[li w tym momencie na wej[ciu 10 D jest 1, to 0 pojawi si na wyj[ciu 01 Y1 ( )  przerzutnik zostanie S S R 11 S R wBczony. 01 Je[li na wej[ciu D jest 0, to 0 00 I 3/10 T R pojawi si na wyj[ciu Y2 ( )  10 P przerzutnik zostanie wyBczony W ZPT 22 PrzykBad c.d. D clk 11 Tablica przej[-wyj[ 11 01 2/01 00 10 D,clk 00 S R 00 01 11 10 Y1Y2 1/11 10 S 01 1 1 3 2 1 11 11 3/10 01 2 1 2 2 1 01 00 10 3 1 3 3 1 10 (clk ’! c) D,c 00 01 11 10 Y1Y2 Q1Q2 00 -- -- -- -- -- Zakodowana tablica p-w (2) 01 11 01 01 11 01 I (kody stanów takie same, T (1) 11 11 10 01 11 11 P jak wyj[cia Y1, Y2) W (3) 10 11 10 10 11 10 ZPT 23 PrzykBad c.d. (clk ’! c) D,c 00 01 11 10 Y1Y2 Q1Q2 00 -- -- -- -- -- (2) 01 11 01 01 11 01 (1) 11 11 10 01 11 11 (3) 10 11 10 10 11 10 Q1 Q2 D,c D,c 00 01 11 10 00 01 11 10 Q1Q2 Q1Q2 00 - - - - 00 - - - - (2) 01 1 0 0 1 (2) 01 1 1 1 1 (1) 11 1 1 0 1 (1) 11 1 0 1 1 I T (3) 10 1 1 1 1 (3) 10 1 0 0 1 P W =c +Q D+Q =c +Q D +Q Q2 Q1 ZPT 2 1 1 2 24 PrzykBad - realizacja Q1'=c +Q1D +Q2 =c +Q D +Q =cÅ"Q DÅ" Q 1 2 1 2 Q2'=c +Q2D+Q1=c +Q D+Q =cÅ"Q DÅ" Q 2 1 2 1 Q1 =Y1 S Q D Clk (c) Q R I Q2 =Y2 Automat sterujcy T P W ZPT 25 Zadanie Zmiana przedostatnia Zaprojektowa asynchroniczny ukBad o wej[ciach x1 i x2 wyj[ciu y pracujcy wnastpujcy sposób: y=1 gdy x1=x2=1 11 01 i przedostatnia zmiana sygnaBu 11/1 wej[ciowego byBa zmian na wej[ciu x1. 00 10 W pozostaBych przypadkach y=0. Zmiana ostatnia 01 7/0 11 00 00 01 01 11 01 11 10 00 01 11 3/1 1/0 2/0 4/0 5/0 10 11 00 10 I 11 00 T P 6/0 W 10 10 ZPT 26 Zadanie c.d. 01 7/0 11 00 00 01 01 11 01 11 10 00 01 11 3/1 1/0 00 2/0 4/0 5/0 10 11 10 11 00 x1x2 00 01 11 10 y S 6/0 10 1 21 6 0 10 25 23  0 3 23 6 1 45  3 4 0 I T 55 7 4 0 P W 65  1 6 0 ZPT 75 71  0 27 Zadanie c.d. Minimalizacja x1x2 00 01 11 10 y x1x2 00 01 11 10 y S S 1 21 6 0 1,6 5 2 1 6 0 25 23  0 2,4 5 2 3 4 0 3 23 6 1 3 23 6 1 5,7 5 7 1 4 0 45  3 4 0 55 7 4 0 Automat minimalny 65  1 6 0 x1x2 00 01 11 10 y 75 71  0 S A1,6 D B A A 0 B2,4 D B C B 0 I T CC  B C A 1 P W D5,7 D D A B 0 ZPT 28 Zadanie c.d. Kodowanie x1x2 00 01 11 10 y x1x2 00 01 11 10 y S S AD BA A 0 A 00 10 11 00 00 0 01 BD B C B 0 C 01  11 01 00 1 C B C A 1 B 11 10 11 01 11 0 DD D A B 0 D 10 10 10 00 11 0 01 00 01 11 10 11 A/0 C/1 10 01 11 00 01 01 11 I Wy[cig T Krytyczny! 10 P 01 01 D/0 B/0 W 10 00 ZPT 00 10 11 29 Zadanie c.d. x1x2 00 01 11 10 y Synteza kombinacyjna Q1Q2 00 10 01 00 00 0 01  11 01 00 1 y = Q1Q2 11 10 11 01 11 0 10 10 10 00 11 0 Q1 Q2 x1x2 00 01 11 10 x1x2 00 01 11 10 Q1Q2 Q1Q2 00 1 0 0 0 00 0 1 0 0 01  1 0 0 01  1 1 0 11 1 1 0 1 11 0 1 1 1 I 10 1 1 0 1 10 0 0 0 1 T P W Q2' = Q2x2 + Q1x1x2 + Q1x1x2 + Q1Q2x1 Q1' = x1x2 + Q2x1 + Q1x1 + Q1x2 ZPT 30 Zadanie c.d. - realizacja y x1 x2 Q1 Q2 I T P W ZPT 31 Kodowanie metod  n- -1 - - Liczba stanów automatu wynosi n. DBugo[ wektora kodowego ustalamy na n - 1. - - - A: 000 Jeden stan kodujemy wektorem zBo|onym z samych zer. C: 100, B: 010, PozostaBe stany kodujemy wektorami z jedn jedynk. D: 001 Midzy ka|de dwa stany S, T kodowane wektorami z jedn jedynk wstawiamy stan niestabilny R o wektorze kodowym R = S •" T 110 11 000 100 x1x2 00 01 11 10 y 10 11 S A/0 C/1 10 AD BA A 0 01 11 BD B C B 0 00 110 01 11 I C B C A 1 T 10 P 01 DD D A B 0 01 D/0 B/0 W 011 10 00 001 010 ZPT 00 32 Kodowanie  n - 1 - - - 11 000 100 Modyfikacja tablicy p-w 10 11 A/0 C/1 10 x1x2 00 01 11 10 y 01 Q1Q2Q3 11 00 01 110 11 A 000 D B A A 0 E 10 F E B 010 D B C B 0 01 01 D/0 B/0 011 C 100  B C A 1 E 10 00 001 010 00 D 001 D D A F 0 B F  110  B     E C  011 D     F  B I T P W ZPT 33 Kodowanie  n - 1 - - - Zakodowana tablica p-w x1x2 00 01 11 10 y Q1Q2Q3 A 000 001 010 000 000 0 D 001 001 001 000 011 0 F 011 001   010  B 010 011 010 110 010 0 E 110  010 100   (-) 111      (-) 101      C 100  110 100 000 1 I T Q1 Q2 Q3 P Y = Q1 W ZPT 34 Kodowanie  n - 1 - - - Q1 x1x2 00 01 11 10 Q1Q2Q3 000 0 0 0 0 001 0 0 0 0 011 0   0 010 0 0 1 0 110  0 1  111     101     100  1 1 0 I T Q1' = Q1Q2x2 + Q2x1x2 P W ZPT 35 Kodowanie  n - 1 - - - Q2 x1x2 00 01 11 10 Q1Q2Q3 000 0 1 0 0 001 0 0 0 1 Ptla 011 0   1 antyhazardowa 010 1 1 1 1 110  1 0  111     101     100  1 0 0 I T Q2' = Q1Q2Q3 + Q3x1x2 + Q3x1x2 + Q1Q2x1 P W ZPT 36 Kodowanie  n - 1 - - - Q3 x1x2 00 01 11 10 Q1Q2Q3 000 1 0 0 0 001 1 1 0 1 011 1   0 010 1 0 0 0 110  0 0  111     101     100  0 0 0 I T P Q3' = x1x2 + Q1Q3x1 + +Q2Q3x2 W ZPT 37

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
ulog t w8
BD W8
Logika W8 zadania
w8
w8 kratownice 08
w8 (2)
w8 7
w8 zaocz
w8
st TPK w7 w8 14
w8 powierzchnie topograficzne
ulog z t
ulog w6b
W8 Hy Nauki o Ziemi Ustroje rzek
w8
ulog w12
w8 4
w8 mech zebate 09 v5

więcej podobnych podstron