3813100211

•    Y ę {O, l}^m jest zbiorem możliwych stanów wyjść;

•    S:Q x X —* Q jest funkcją przejść;

•    A :Q x X —*Y jest funkcją wyjść.

Układ sekwencyjny jest często nazywany deterministycznym, automatem skończonym.

Ogólny schemat budowy układu sekwencyjnego.

Graf przejść układu sekwencyjnego.

Układ sekwencyjny nazywamy asynchronicznym, gdy spełniony jest warunek Vx e X Vq, s e Q (<5(s, x) = q =S- <5(q, x) = q)

Ten warunek gwarantuje stabilność i oznacza, że w układzie asynchronicznym zmiana stanu wewnętrznego lub stanu wyjść może nastąpić jedynie pod wpływem zmiany stanu wejść.

Przykład układu asynchronicznego: przerzutnik RS.

Hazard w układach asynchronicznych.

Układ sekwencjny nazywamy synchronicznym, gdy zmiana stanu wewnętrznego i stanu wyjść jest synchronizowana sygnałem taktującym, zwanym też sygnałem zegara. Impulsy taktujące dzielą czas na odcinki zwane taktami, które wyznaczają dyskretny czas teZi mamy q_e+i = <$(q₍,x_t) oraz y_t = A(qt,x_t)

Układ synchroniczny może zmieniać stan wewnętrzny i stan wyjść pod wpływem samego tylko sygnału taktującego bez zmiany stanu wejść. Moment zmiany wyznacza poziom sygnału zegarowego - wyzwałanie poziomem, częściej jednak zmiana następuje przy zmianie poziomu sygnału zegarowego z niskiego na wysoki - wyzwałane zboczem narastającym lub z wysokiego na niski - wyzwalane zboczem opadającym. Układ synchroniczny można uważać za szczególny przypadek układu asynchronicznego, jeśli uwzględnić sygnał zegara jako jeden z sygnałów wejściowych.

Przykład układu synchronicznego: przerzutnik D.

2.5 Aspekty technologiczne

Projektowanie i wytwarzanie układów cyfrowych podlega pewnym ograniczeniom:

•    fan-in - maksymalna liczba wejść pojedynczej bramki;

•    fan-out - maksymalna liczba wejść bramek, które można podłączyć do jednego wyjścia bramki;

•    margines zakłóceń;

•    czas propagacji - determinuje maksymalną częstotliwość przełączania;

•    pobierana moc.

Polepszenie jednego z powyższych parametrów zwykle wiąże się z pogorszeniem innego.

Moc P pobieraną przez układ cyfrowy w zależności od napięcia zasilania U i częstotliwości przełączania (taktowania) / można wyrazić wzorem

P = (G + Cf)U².

Ze względu na wartości stałych G i C technologie wytwarzania układów cyfrowych można podzielić na trzy kategorie:

•    G > 0, C > 0 - np. bardzo popularne w ubiegłym wieku układy TTL;

•    G > 0, C « 0 - np. ciągle jeszcze używane w specyficznych zastosowaniach układy ECL;

•    G « 0, C > 0 np. dominujące obecnie układy CMOS.

4