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 x2x2 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 z2z2 0 1 0 0 0 1 1 1 x x1x1 xaxa 0 1 0 1 0 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 00011110 000–1 110–1 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 00011110y 112–30 2124–0 31–530 4–6431 5–6530 6165–0 1/0 2/0 3/0 5/0 6/0 4/1 00 10 01 11 01 11 10 x1x1 x2x2 y

5 I T P W ZPT 5 Redukcja stanów x1x2Sx1x2S 00011110y 112–30 2124–0 31–530 4–6431 5–6530 6165–0... jest prosta x1x2Sx1x2S 00011110y x1x2Sx1x2S 00011110y AAABC0 B–CBC1 CACCC0 a kodowanie... 1,2 12430 4–6431 3,5,616530 ABCABC

6 I T P W ZPT 6 Kodowanie stanów x1x2Sx1x2S 00011110y A00 01100 B01–1001101 (-)11–––– C100010 0... jest trudne 10 01 A/0 B/1 C/0 00 10 11 10 01 11 01 00 01 10 Kod stanu Graf stanów automatu minimalnego x1x2Sx1x2S 00011110y AAABC0 B–CBC1 CACCC0

7 I T P W ZPT 7 Analiza działania układu asynchronicznego (1) 0 1 x1x2Sx1x2S 00011110y A00 01100 B01–1001101 (-)11––––– C100010 0 x1x2x1x2 y Q1Q2Q1Q2 q1q2q1q2 Układ kombinacyjny (bez opóźnień) 11 22 Opóźnienia 0101 1010 0 1 0  1 >  2 0 1 1 1 0  1 <  2

8 I T P W ZPT 8 Analiza działania układu asynchronicznego (2)  1 >  2 0 1 0 0 1 0  1 <  2 0 1 1 1 1 0 x1x2Sx1x2S 00011110y A00 01100 B01–1001101 (-)11––––– C100010 0 11 ––;01 01 ––;10 01 Stan wejść Stan wewn. Stan następny 01 ––;00 00 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 00011110y A00 01100 B01–1001101 (-)11––––– C100010 0 11 ––;01 01 10 ––;10 01 Stan wejść Stan wewn. Stan następny 10 ––;10 00 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. 0001 11 10 000001 011 010 101 100 110111 Np.: 000  001; 011  010; 111  101 itp..

11 I T P W ZPT 11 Kodowanie stanów 0001 11 10 AB C (-) x1x2Sx1x2S 00011110y A00 01100 B01–1101101 (-)11–10– – C 0010 0 (-) 01 11 Wyścig niekrytyczny można wykorzystać do właściwego kodowania stanów w układach asynchronicznych. 10 01 00 10 A/0 C/0 00 10 11 10 01 11 01 00 Kod stanu B/1 01 10

12 I T P W ZPT 12 Tablice przejść x1x2Sx1x2S 00011110y A00 01100 B01–1101101 (-)11–10– – C 0010 0 x 1 x 2 Q1Q2 000111100001111000011110 00 011000010010 01--110110-101-110 11--10--10-1-1-0-0 0010 01110000 Q1’Q1’Q2’Q2’

13 I T P W ZPT 13 Wyznaczanie funkcji wzbudzeń x 1 x 2 Q1Q2 000111100001111000011110Y 00 0110000100100 01--110110-101-1101 11--10--10-1-1-0-0- 0010 011100000 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 Q1Q2 00011110 000001 01-101 11-1-1 100111

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 01 0 01 1 01

21 I T P W ZPT 21 Przykład Synchroniczny przerzutnik typu D synchronizowany zboczem dodatnim Q 00011110 0–100 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. 01 00 10 1/11 2/01 3/10 11 01 11 01 11 00 10 00 10 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 00011110Y1Y2 1 132111 2 122101 3 133110 Tablica przejść-wyjść D,c Q1Q2 00011110Y1Y2 00-- (2) 011101 1101 (1) 1111100111 (3) 101110 1110 (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 Q1Q2 00011110Y1Y2 00-- (2) 011101 1101 (1) 1111100111 (3) 101110 1110 (clk  c) Q1’ Q2’ D,c Q1Q2 00011110 00---- (2) 011001 (1) 111101 (3) 101111 D,c Q1Q2 00011110 00---- (2) 011111 (1) 111011 (3) 101001 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 3/1 00 11 10 01 11 4/0 11 10 Zmiana przedostatnia Zmiana ostatnia 5/0 10 00 10 11 7/0 01 00 01 11 1 0101 11/1 1010 0

27 I T P W ZPT 27 Zadanie c.d. 1/0 2/0 6/0 3/1 00 11 10 01 11 4/0 11 10 5/0 10 00 10 11 7/0 01 00 01 11 x1x2Sx1x2S 00011110y 1–2160 2523–0 3–2361 45–340 557–40 65–160 7571–0

28 I T P W ZPT 28 Zadanie c.d. x1x2Sx1x2S 00011110y 1–2160 2523–0 3–2361 45–340 557–40 65–160 7571–0 Automat minimalny x1x2Sx1x2S 00011110y x1x2Sx1x2S 00011110y A1,6DBAA0 B2,4DBCB0 CC–BCA1 D5,7DDAB0 Minimalizacja 1,652160 2,452340 3–2361 5,757140

29 I T P W ZPT 29 Zadanie c.d. x1x2Sx1x2S 00011110y ADBAA0 BDBCB0 C–BCA1 DDDAB0 Kodowanie 10 B/0 01 D/0 01 00 C/1 11 A/0 11 10 11 00 10 00 11 01 0001 1011 01 x1x2Sx1x2S 00011110y A 00101100 0 C 01–1101001 B 11101101110 D 1010 00110 01 Wyścig Krytyczny!

30 I T P W ZPT 30 Zadanie c.d. x 1 x 2 Q1Q2 00011110y 00100100 0 01–1101001 11101101110 10 00110 Synteza kombinacyjna Q1’ Q2’ x 1 x 2 Q1Q2 00011110 001000 01–100 111101 101101 x 1 x 2 Q1Q2 00011110 000100 01–110 110111 100001

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 00011110y 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/0 01 00 C/1 11 A/0 11 10 11 00 10 00 11 01 000100 001010 011 110 A: 000 C: 100, B: 010, D: 001 110

33 I T P W ZPT 33 Kodowanie „n  1” x 1 x 2 Q1Q2Q3 00011110y A000DBAA0 B010DBCB0 C100–BCA1 D001DDAB0 –110––––– –011––––– 10 B/0 01 D/0 01 00 C/1 11 A/0 11 10 11 00 10 00 11 01 000100 001010 011 110 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 Q1Q2Q3 00011110y A000001010000 0 D001 0000110 F 001––010– B 0110101100100 E110–010100–– (-)111––––– (-)101––––– C100–1101000001 Zakodowana tablica p-w Y = Q1 Q1’ Q2’Q3’

35 I T P W ZPT 35 Kodowanie „n  1” x 1 x 2 Q1Q2Q3 00011110 0000000 0010000 0110––0 0100010 110–01– 111–––– 101–––– 100–110 Q1’

36 I T P W ZPT 36 Kodowanie „n  1” x 1 x 2 Q1Q2Q3 00011110 0000100 0010001 0110––1 0101111 110–10– 111–––– 101–––– 100–100 Pętla antyhazardowa Q2’

37 I T P W ZPT 37 Kodowanie „n  1” x 1 x 2 Q1Q2Q3 00011110 0001000 0011101 0111––0 0101000 110–00– 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