Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

I T P W ZPT 1 Problem kodowania stanów w układach sekwencyjnych (automatach) Sekwencyjne układy asynchroniczne Informacje uzupełniające o układach sekwencyjnych.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "I T P W ZPT 1 Problem kodowania stanów w układach sekwencyjnych (automatach) Sekwencyjne układy asynchroniczne Informacje uzupełniające o układach sekwencyjnych."— Zapis prezentacji:

1 I T P W ZPT 1 Problem kodowania stanów w układach sekwencyjnych (automatach) Sekwencyjne układy asynchroniczne Informacje uzupełniające o układach sekwencyjnych (zamiast W11 i W12)

2 I T P W ZPT 2 Kodowanie stanów to przypisanie kolejnym stanom automatu odpowiednich kodów binarnych. b = log2|S| Problem kodowania w automatach Minimalna liczba bitów b potrzebna do zakodowania automatu, w którym liczność zbioru S jest |S| v1v1 v2v2 v3v3 Y S1S1 S1S1 S4S4 y2y2 S2S2 S5S5 S3S3 S1S1 y1y1 S3S3 S4S4 S5S5 y3y3 S4S4 S1S1 S2S2 S3S3 y2y2 S5S5 S4S4 S2S2 y4y Q1Q2Q3 Złożoność realizacji sprzętowej automatu silnie zależy od sposobu zakodowania stanów!

3 I T P W ZPT 3 Problem kodowania xsxs 0101 AAB00 BAC00 CDC00 DAB01 Wariant I A = 00 B = 01 C = 10 D = 11 Wariant II A = 00 B = 11 C = 01 D = 10 Wariant II Wariant I

4 I T P W ZPT 4 Kodowanie 3 stany - 3 różne kodowania 4 stany - 3 różne kodowania 5 stanów kodowań 7 stanów -840 kodowań 9 stanów - Jak przewidzieć (obliczyć) najlepsze kodowanie stanów? Czy realne jest sprawdzenie wszystkich możliwości ponad 10 milionów kodowań

5 I T P W ZPT 5 Z pomocą przychodzi technologia… Problem kodowania jest bardzo trudny i nawet na poziomie akademickim nie powstały żadne praktycznie użyteczne narzędzia komputerowe wspomagające ten proces (SUL rozdz ). KODOWANIE Zadanie to znacznie się upraszcza w strukturach z pamięciami, które są bezpośrednio realizowalne w układach FPGA.

6 I T P W ZPT Sekwencyjne układy asynchroniczne Układy asynchroniczne – przeznaczone do specyficznych, nietypowych zastosowań W najnowszych książkach… …nic się na ten temat nie pisze…jedynie w specjalistycznych

7 I T P W ZPT 7 x1xnx1xn y1ymy1ym Q1QkQ1Qk q1qkq1qk Model układu asynchronicznego układ kombinacyjny blok pamięci jest realizowany przez opóźnienia UK BP Model układu sekwencyjnego (synchronicznego) Brak zegara bardzo utrudnia projektowanie tych układów Model układu asynchronicznego clock przerzutniki

8 I T P W ZPT 8 Najprostszy układ asynchroniczny SR q –1 110–1 Q Q S R Przerzutnik SR Dlaczego RS 11 ?

9 I T P W ZPT 9 Synteza układów asynchronicznych... jest bardzo trudna na etapie kodowania stanów, ale z całkiem innych powodów niż w układach synchronicznych. Przy niewłaściwym doborze kodowania automat może pracować niezgodnie z pierwotną tablica przejść-wyjść Powstają wtedy tzw. wyścigi krytyczne wprowadzające automat do stanu innego niż jest podany w tablicy przejść wyjść. Przyczyną kłopotów są zjawiska niejednakowego opóźnienia sygnału w elementach logicznych.

10 I T P W ZPT 10 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!

11 I T P W ZPT 11 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

12 I T P W ZPT 12 Jak jest zbudowany przerzutnik synchroniczny? ? Przerzutnik typu D D Clk DQDQ Przerzutniki synchroniczne realizujemy jako układy asynchroniczne Sygnał zegarowy nie występuje w opisie działania (w tablicy przejść) tego przerzutnika

13 I T P W ZPT 13 Przykład Synchroniczny przerzutnik typu D synchronizowany zboczem dodatnim Q –100 1–110

14 I T P W ZPT 14 Przykład c.d /11 2/01 3/ D clk Graf Rozdz. 4.4

15 I T P W ZPT 15 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)

16 I T P W ZPT 16 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

17 I T P W ZPT 17 Przykład - realizacja


Pobierz ppt "I T P W ZPT 1 Problem kodowania stanów w układach sekwencyjnych (automatach) Sekwencyjne układy asynchroniczne Informacje uzupełniające o układach sekwencyjnych."

Podobne prezentacje


Reklamy Google