Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

I T P W ZPT 1 x1xnx1xn y1ymy1ym Q1QkQ1Qk q1qkq1qk Układy asynchroniczne układ kombinacyjny blok pamięci jest realizowany przez opóźnienia UK BP Model układu.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "I T P W ZPT 1 x1xnx1xn y1ymy1ym Q1QkQ1Qk q1qkq1qk Układy asynchroniczne układ kombinacyjny blok pamięci jest realizowany przez opóźnienia UK BP Model układu."— Zapis prezentacji:

1 I T P W ZPT 1 x1xnx1xn y1ymy1ym Q1QkQ1Qk q1qkq1qk Układy asynchroniczne układ kombinacyjny blok pamięci jest realizowany przez opóźnienia UK BP Model układu sekwencyjnego (synchronicznego) Stan stabilny s:  (s,x) = s W automacie asynchronicznym wszystkie stany są stanami stabilnymi t s x x Model układu asynchronicznego clock przerzutniki

2 I T P W ZPT 2 Skala czasu x x2x z2z x x1x1 xaxa Skala czasu (zegar) x1x2x1x2 x 1 x 2 00,01,11,10,00,01,11 z1z1

3 I T P W ZPT 3 Najprostszy układ asynchroniczny SR q –1 110–1 Q Q S R Przerzutnik SR

4 I T P W ZPT 4 Przykład Zaprojektować układ asynchroniczny o dwóch wejściach binarnych x 1, x 2 i jednym wyjściu y, który ma sygnalizować jedynką pojawienie się na wejściu sekwencji wektorów wejściowych..., 00, 01, 11. Należy założyć, że jednoczesna zmiana dwóch sygnałów wejściowych jest niemożliwa. x1x2Sx1x2S y 112– –0 31–530 4–6431 5– –0 1/0 2/0 3/0 5/0 6/0 4/ x1x1 x2x2 y

5 I T P W ZPT 5 Redukcja stanów x1x2Sx1x2S y 112– –0 31–530 4–6431 5– –0... jest prosta x1x2Sx1x2S y x1x2Sx1x2S y AAABC0 B–CBC1 CACCC0 a kodowanie... 1, –6431 3,5, ABCABC

6 I T P W ZPT 6 Kodowanie stanów x1x2Sx1x2S y A B01– (-)11–––– C jest trudne A/0 B/1 C/ Kod stanu Graf stanów automatu minimalnego x1x2Sx1x2S y AAABC0 B–CBC1 CACCC0

7 I T P W ZPT 7 Analiza działania układu asynchronicznego (1) 0 1 x1x2Sx1x2S y A B01– (-)11––––– C x1x2x1x2 y Q1Q2Q1Q2 q1q2q1q2 Układ kombinacyjny (bez opóźnień) 11 22 Opóźnienia  1 >   1 <  2

8 I T P W ZPT 8 Analiza działania układu asynchronicznego (2)  1 >   1 <  x1x2Sx1x2S y A B01– (-)11––––– C ––;01 01 ––;10 01 Stan wejść Stan wewn. Stan następny 01 ––; ––;10 11  1 >  2  1 <  2 01 ––;10 10 Wyścig krytyczny! 10 x1x2x1x2 y Q1Q2Q1Q2 q1q2q1q2 Układ kombinacyjny (bez opóźnień) 11 22 Opóźnienia Wyścig niekrytyczny! 0110

9 I T P W ZPT 9 Analiza działania układu asynchronicznego (3) x1x2x1x2 y Q1Q2Q1Q2 q1q2q1q2 Układ kombinacyjny (bez opóźnień) 11 22 Opóźnienia x1x2Sx1x2S y A B01– (-)11––––– C ––; ––;10 01 Stan wejść Stan wewn. Stan następny 10 ––; ––;10 11  1 >  2  1 <  2 10 ––;10 10 ––;10 10 Wyścig niekrytyczny! 10

10 I T P W ZPT 10 Kodowanie stanów Aby uniknąć wyścigów krytycznych należy kodowanie przeprowadzić tak, aby kody stanów, pomiędzy którymi jest przejście, różniły się tylko na jednej pozycji. Takie kodowanie zapewnia „rozpięcie” grafu stanów automatu na kwadracie lub sześcianie kodowym Np.: 000  001; 011  010; 111  101 itp..

11 I T P W ZPT 11 Kodowanie stanów AB C (-) x1x2Sx1x2S y A B01– (-)11–10– – C (-) Wyścig niekrytyczny można wykorzystać do właściwego kodowania stanów w układach asynchronicznych A/0 C/ Kod stanu B/

12 I T P W ZPT 12 Tablice przejść x1x2Sx1x2S y A B01– (-)11–10– – C x 1 x 2 Q1Q Q1’Q1’Q2’Q2’

13 I T P W ZPT 13 Wyznaczanie funkcji wzbudzeń x 1 x 2 Q1Q Y Q1’Q1’Q2’Q2’ Y = Q2 Dlaczego dodano dodatkową pętlę – składnik ? Zjawisko hazardu

14 I T P W ZPT 14 Zjawisko hazardu 12 Przy Q 1 = 1, x 1 = 1, a przy zmianie x 2 : 1  0 na wyjściu Z powinna być stała 1 Na skutek opóźnienia sygnału w sygnale Z pojawia się krótki impuls o wartości 0. Jest to hazard statyczny - szkodliwy w układach asynchronicznych!

15 I T P W ZPT 15

16 I T P W ZPT 16 Zjawisko hazardu W układach asynchronicznych funkcje wzbudzeń muszą być realizowane w taki sposób, aby nie występował hazard statyczny. Wyrażenia boolowskie należy uzupełnić o składnik (nadmiarowy), odpowiadający pętli na tablicy Karnaugha, w taki sposób, aby każde dwie sąsiednie jedynki były objęte wspólną pętlą. x 1 x 2 Q1Q

17 I T P W ZPT 17 Realizacja układu Y = Q2

18 I T P W ZPT 18 Jak jest zbudowany przerzutnik synchroniczny? (1) S R Q Clk Jest to synchronizacja „szerokością impulsu” – latch (zatrzask) S R CLK Q Strefa oddziaływania Stan Q przerzutnika zmienia się dwukrotnie w czasie trwania okresu przebiegu zegarowego!

19 I T P W ZPT 19 Problem synchronizacji Przerzutniki tego typu mają prostą budowę, ale mogą służyć tylko do przechowywania (zatrzaskiwania) informacji. Nie mogą służyć do budowy synchronicznych układów sekwencyjnych. Prawidłowa synchronizacja powinna działać tak, aby w czasie trwania okresu przebiegu zegarowego sygnał wejściowy przerzutnika był odczytywany jeden raz, a stan przerzutnika zmieniał się także jeden raz – niezależnie od zmiany sygnałów wejściowych.

20 I T P W ZPT 20 Jak jest zbudowany przerzutnik synchroniczny? (2) ? Przerzutnik typu D D Clk DQDQ

21 I T P W ZPT 21 Przykład Synchroniczny przerzutnik typu D synchronizowany zboczem dodatnim Q –100 1–110

22 I T P W ZPT 22 Przykład c.d. Jeśli w tym momencie na wejściu D jest 1, to 0 pojawi się na wyjściu Y1 ( ) – przerzutnik zostanie włączony /11 2/01 3/ D clk Automat sterujący wytwarza na wyjściach Y1 lub Y2 sygnał 0 (włączający lub wyłączający przerzutnik ) tylko wówczas, gdy w sygnale Clk pojawi się zbocze synchronizujące, to jest zmiana Clk 0  1. Jeśli na wejściu D jest 0, to 0 pojawi się na wyjściu Y2 ( ) – przerzutnik zostanie wyłączony

23 I T P W ZPT 23 Przykład c.d. D,clk S Y1Y Tablica przejść-wyjść D,c Q1Q Y1Y (2) (1) (3) (clk  c) Zakodowana tablica p-w (kody stanów takie same, jak wyjścia Y1, Y2)

24 I T P W ZPT 24 Przykład c.d. D,c Q1Q Y1Y (2) (1) (3) (clk  c) Q1’ Q2’ D,c Q1Q (2) (1) (3) D,c Q1Q (2) (1) (3) Q1’ Q2’

25 I T P W ZPT 25 Przykład - realizacja

26 I T P W ZPT 26 Zadanie Zaprojektować asynchroniczny układ o wejściach x 1 i x 2 wyjściu y pracujący w następujący sposób: y=1 gdy x 1 =x 2 =1 i przedostatnia zmiana sygnału wejściowego była zmianą na wejściu x 1. W pozostałych przypadkach y=0. 1/0 2/0 6/0 3/ / Zmiana przedostatnia Zmiana ostatnia 5/ / /

27 I T P W ZPT 27 Zadanie c.d. 1/0 2/0 6/0 3/ / / / x1x2Sx1x2S y 1– –0 3– – –40 65– –0

28 I T P W ZPT 28 Zadanie c.d. x1x2Sx1x2S y 1– –0 3– – –40 65– –0 Automat minimalny x1x2Sx1x2S y x1x2Sx1x2S y A1,6DBAA0 B2,4DBCB0 CC–BCA1 D5,7DDAB0 Minimalizacja 1, , –2361 5,757140

29 I T P W ZPT 29 Zadanie c.d. x1x2Sx1x2S y ADBAA0 BDBCB0 C–BCA1 DDDAB0 Kodowanie 10 B/0 01 D/ C/1 11 A/ x1x2Sx1x2S y A C 01– B D Wyścig Krytyczny!

30 I T P W ZPT 30 Zadanie c.d. x 1 x 2 Q1Q y – Synteza kombinacyjna Q1’ Q2’ x 1 x 2 Q1Q – x 1 x 2 Q1Q –

31 I T P W ZPT 31 Zadanie c.d. - realizacja x1x1 x2x2 Q1’ Q2’ y

32 I T P W ZPT 32 Kodowanie metodą „n  1” x1x2Sx1x2S y ADBAA0 BDBCB0 C–BCA1 DDDAB0 Liczba stanów automatu wynosi n. Długość wektora kodowego ustalamy na n  1. Jeden stan kodujemy wektorem złożonym z samych zer. Pozostałe stany kodujemy wektorami z jedną jedynką. Między każde dwa stany S, T kodowane wektorami z jedną jedynką wstawiamy stan niestabilny R o wektorze kodowym R = S  T 10 B/0 01 D/ C/1 11 A/ A: 000 C: 100, B: 010, D:

33 I T P W ZPT 33 Kodowanie „n  1” x 1 x 2 Q1Q2Q y A000DBAA0 B010DBCB0 C100–BCA1 D001DDAB0 –110––––– –011––––– 10 B/0 01 D/ C/1 11 A/ Modyfikacja tablicy p-w E F F F E E B B C E F D

34 I T P W ZPT 34 Kodowanie „n  1” x 1 x 2 Q1Q2Q y A D F 001––010– B E110–010100–– (-)111––––– (-)101––––– C100– Zakodowana tablica p-w Y = Q1 Q1’ Q2’Q3’

35 I T P W ZPT 35 Kodowanie „n  1” x 1 x 2 Q1Q2Q –– –01– 111–––– 101–––– 100–110 Q1’

36 I T P W ZPT 36 Kodowanie „n  1” x 1 x 2 Q1Q2Q –– –10– 111–––– 101–––– 100–100 Pętla antyhazardowa Q2’

37 I T P W ZPT 37 Kodowanie „n  1” x 1 x 2 Q1Q2Q –– –00– 111–––– 101–––– 100–000 Q3’


Pobierz ppt "I T P W ZPT 1 x1xnx1xn y1ymy1ym Q1QkQ1Qk q1qkq1qk Układy asynchroniczne układ kombinacyjny blok pamięci jest realizowany przez opóźnienia UK BP Model układu."

Podobne prezentacje


Reklamy Google