Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

1 Problematyka wykładu Podział układów sekwencyjnych Metody opisu układów sekwencyjnych Podstawowy układ sekwencyjny Wprowadzenie Automat – matematyczny.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "1 Problematyka wykładu Podział układów sekwencyjnych Metody opisu układów sekwencyjnych Podstawowy układ sekwencyjny Wprowadzenie Automat – matematyczny."— Zapis prezentacji:

1 1 Problematyka wykładu Podział układów sekwencyjnych Metody opisu układów sekwencyjnych Podstawowy układ sekwencyjny Wprowadzenie Automat – matematyczny model układu sekwencyjnego

2 2 UKŁAD CYFROWY X Y Wprowadzenie - wektor opisujący stany wejściowe układu; - wektor opisujący stany wyjściowe układu; - wektor opisujący stany wewnętrzne układu; Układ sekwencyjny Układ kombinacyjny

3 3 Wprowadzenie Funkcja przejścia lub Funkcja wyjścia

4 4 Wprowadzenie Opis układu sekwencyjnego piątką uporządkowaną - wektor stanów wejściowych; - wektor stanów pamięci; - wektor stanów wyjściowych; - funkcja przejścia; - funkcja wyjścia.

5 5 Podział układów sekwencyjnych Układy sekwencyjne synchroniczne asynchroniczne brak wejścia sterującego; zmiana stanu wywoływana jest zmianą wektora X; zmiana stanu realizowana jest zgodnie ze zmianą sygnału sterującego; brak stanów niestabilnych;

6 6 Układy asynchroniczne YaYa YbYb Stan stabilny Y1Y1 YpYp Y4Y4 Stany niestabilny Czas potrzebny do ustalenia stanu stabilnego - Minimalny odstęp czasowy pomiędzy sąsiednimi zmianami stanu X wynosi:

7 7 Interpretacja sygnałów Układ synchroniczny S XY Układ asynchroniczny XY

8 8 Zjawisko wyścigu Wyścigiem w układzie asynchronicznym nazywamy zjawisko polegające na pojawieniu się na wyjściu układu, w momencie przechodzenia układu z jednego stanu stabilnego do drugiego, stanów pośrednich. 0,0 1,1 0,1 1,0 Wyścigiem krytycznym nazywamy wyścig, w którym jeden ze stanów pośrednich okazuje się stanem stabilnym, co jednocześnie prowadzi do błędnego działania danego układu.

9 9 Metody opisu układów sekwencyjnych Opis zewnętrzny Opis słowny Zbudować licznik, zliczający impulsy wejściowe w naturalnym kodzie binarnym od 0 do 15. Przykład Zbudować układ sterowania windy w budynku 3-piętrowym. Ciągi zero-jedynkowe X = x Y = y Cykliczność ciągu wyjściowego

10 10 Metody opisu układów sekwencyjnych Opis zewnętrzny Wykresy czasowe x1x1 x2x2 y t t t Identyfikacja układu sekwencyjnego

11 11 Metody opisu układów sekwencyjnych Opis pełny Graf przejść i wyjść A1A1 A2A2 A3A3 X1X1 X2X2 X2X2 X1X1 X1X1 X2X2 Funkcja przejścia,Y 1 Y 2,Y 3 Y 4,Y 5 Y 6,Y 7 Y 8 Funkcja wyjścia

12 12 A1A1 A1A1 A3A3 A3A3 A2A2 Metody opisu układów sekwencyjnych Opis pełny Tablice przejść i wyjść Funkcja przejściaFunkcja wyjścia A1A1 A2A2 A3A3 X1X1 X2X2 A A2A2 A1A1 X2X2 A2A2 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 Y 6 Y 1 Y 2 Y 5 Y 6 A1A1 A2A2 A3A3 X1X1 X2X2 Y A1A1 X2X2 Y 3 Y 4

13 13 Metody opisu układów sekwencyjnych Opis pełny Macierze przejść i wyjść X 1,Y 1 Y 2 X 2,Y 3 Y X 1,Y 3 Y 4 ---X 2,Y 5 Y 6 ---X 2,Y 5 Y 6 X 1,Y 7 Y 8 A1A1 A2A2 A3A3 A1A1 A2A2 A3A3

14 14 Podstawowy układ sekwencyjny Przerzutnik Asynchroniczne wejście ustawiające stan przerzutnika na 1 Asynchroniczne wejście ustawiające stan przerzutnika na 0 Wejście zegarowe (synchronizujące) Wejście informacyjne Komplementarne wyjścia informacyjne JK,SR,D,T CP,CK,CLK S R

15 Podstawowy układ sekwencyjny Przerzutnik asynchroniczny RS R S R S Symbol Schemat logiczny R S

16 16 Podstawowy układ sekwencyjny Podział przerzutników synchronicznych Zatrzaskowe (ang. Latch) Wyzwalane zboczem (ang. Edge-triggered) Wyzwalane impulsem (ang. Pulse-triggered)

17 17 Podstawowy układ sekwencyjny Działanie przerzutników CP Dane t t a t a- wyzwalany poziomem b- wyzwalany zboczem b t

18 18 Podstawowy układ sekwencyjny Przerzutnik wyzwalany impulsem 1 0 J = K =1 CP c) a) J CP K b) S R J CP K M S R S

19 19 Podstawowy układ sekwencyjny Tabele stanów przerzutników RS, JK, D Q n Q n+1 S RJ KD

20 20 Automaty System opisujący automat - wektor stanów wejściowych; - wektor stanów pamięci; - wektor stanów wyjściowych; - funkcja przejścia; - funkcja wyjścia. Jeżeli zbiory X, A, Y są skończone to automat nazywamy skończonym. Automat nazywamy zupełnym jeżeli jego funkcje przejść i wyjść są określone dla każdej pary (A, X) ze zbioru A x X.

21 21 Automaty Automat Mealyego X Y A Zegar Funkcja przejścia lub Funkcja wyjścia

22 22 Automaty Automat Moorea Funkcja przejścia lub Funkcja wyjścia AY X Zegar

23 23 Automaty Graf oraz tablice przejść i wyjść opisujące układ Mealyego Y2Y2 X 1, Y 2 X 2, Y 1 X 1, Y 3 X 2, Y 3 X 2, Y 2 A3A3 A2A2 A1A1 Graf przejść i wyjść Funkcja przejścia Funkcja wyjścia X1,X1, A2A2 A1A1 A3A3 A2A2 A2A2 A1A1 Tablica przejść A1A1 A2A2 A3A3 X1X1 X2X2 A X={X 1, X 2 }; A={A 1, A 2, A 3 }; Y={Y 1,Y 2,Y 3 } Y2Y2 Y2Y2 Y3Y3 Y1Y1 Y2Y2 Y3Y3 Tablica wyjść A1A1 A2A2 A3A3 X1X1 X2X2 Y A 2,Y 2 A 1,Y 2 A 3,Y 3 A 2,Y 1 A 2,Y 2 A 1,Y 3 + Tablica przejść i wyjść A1A1 A2A2 A3A3 X1X1 X2X2 A, Y =

24 24 Automaty Graf oraz tablice przejść i wyjść opisujące układ Moorea Graf przejść i wyjść Funkcja przejścia Funkcja wyjścia A2A2 A1A1 A3A3 Y2Y2 A3A3 A1A1 A2A2 Y2Y2 A1A1 A3A3 A2A2 Y1Y1 X={X 1, X 2, X 2 }; A={A 1, A 2, A 3 }; Y={Y 1,Y 2 } A 2,Y 2 A 1,Y 2 A 3,Y 1 A 1,Y 2 A 2,Y 2 A 1,Y 2 A 3,Y 1 A 2,Y 2 X1X1 A2A2 A1A1 Y2Y2 X3X3 X3X3 X1X1 X1X1 X2X2 A3A3 Y2Y2 X2X2 Y1Y1 X3X3 X2X2 Tablica przejść i wyjść układu Moorea A1A1 A2A2 A3A3 X1X1 X2X2 A X3X3 Y Tablica przejść i wyjść równoważnego układu Mealyego A1A1 A2A2 A3A3 X1X1 X2X2 A, Y X3X3

25 25 Automaty Konwersja z układu Moorea do układu Mealyego - funkcja wyjścia układu Mealyego - funkcja wyjścia układu Moorea - funkcja przejścia Założenia czyli lub Stany wyjść tak określonego układu Mealyego pojawiają się jeden tak później niż w układzie definicyjnym.

26 26 Automaty Konwersja tablicy przejść i wyjść układu Mealyego w równoważną tablicę przejść i wyjść układu Moorea A 2,Y 2 A 1,Y 2 A 3,Y 3 A 2,Y 1 A 2,Y 2 A 1,Y 3 Tablica przejść i wyjść układu Mealyego A1A1 A2A2 A3A3 X1X1 X2X2 A, Y Tablica pośrednia A1A1 A2A2 A3A3 X1X1 X2X2 A2,Y2A1,Y2 A3,Y3A2,Y1 A2,Y2A1,Y3 a1a1 a2a2 a3a3 a4a4 a1a1 a5a5 Równoważna tablica przejść i wyjść układu Moorea a1a1 a2a2 a3a3 X1X1 X2X2 a4a4 a5a5 Y a3a3 a4a4 Y2Y2 a1a1 a1a1 a3a3 a1a1 a2a2 a5a5 a4a4 a2a2 Y2Y2 Y3Y3 Y1Y1 Y3Y3

27 27 Automaty Przerzutnik asynchroniczny SR Q SR Q Stan zabroniony Tablica przejść t SRQP 00QP Tablica funkcyjna SR 000x x0 Tablica wzbudzeń 0 1 SR = Graf przejść Symbol SRSR P Q R S

28 28 Automaty Przerzutnik synchroniczny JK Q JK Q Tablica przejść tntn t n+1 JKQQ 00QQ QQ JK 000x 011x 10x1 11x0 Tablica wzbudzeń Graf przejść 0 1 JK = 10,11 01, Symbol J CK K Q Q K J C Tablica funkcyjna

29 29 Automaty Zaprojektować układ działający zgodnie z podanym grafem przejść i wyjść (01)(01, 11) (10, 00) (00) (01, 11) (00) (10) (10,00) (11) (11, 01, 10) a) układ asynchroniczny z funktorów logicznych b) układ asynchroniczny za pomocą przerzutników SR c) układ synchroniczny za pomocą przerzutników JK Q n Q n+1 S RJ KD

30 30 Automaty Zaprojektować układ działający zgodnie z podanym grafem przejść i wyjść (10,11) (11,01;01,11) (11,01;10,00) (00,11;10,11) (01,10) (00,00;10,11) (00,01) (00,00;11,10) (01,10) (01,00;11,01) c) układ synchroniczny za pomocą przerzutników D Q n Q n+1 S RJ KD

31 31 Automaty Przejście z automatu Moorea na Mealyego Y1Y2Y1Y X 1 X 2 Q 1 Q 2 11,11 00, ,10 11, ,1000, 0011, ,10 01, , 00 01, X 1 X 2 Q 1 Q 2 Tablica przejść i wyjść układu MooreaTablica przejść i wyjść układu Mealyego

32 32 Automaty Przejście z automatu Mealyego na Moorea X 1 X 2 Q 1 Q , 1100, 0000, 0110, , 0011,1001,1000, ,0111,1001,0101, ,0011,1111,0110,11 01,00 00,11 10, ,0111,1110, ,0111,1000, ,1011,1001, , 0100, 0010, X 1 X 2 Q 1 Q 2 a1a1 a1a1 a1a1 a2a2 a3a3 a3a3 a4a4 a4a4 a5a5 a5a5 a6a6 a7a7 a8a8 a9a9 a 10 a 11

33 33 Automaty Przejście z automatu Moorea na Mealyego X 1 X 2 Q 1 Q Y1Y2Y1Y2 a1a1 a2a2 a3a3 a4a4 a5a5 a6a6 a7a7 a8a8 a9a9 a 10 a 11 X 1 X 2 Q 1 Q , 1100, 0000, 0110, , 0011,1001,1000, ,0111,1001,0101, ,0011,1111,0110,11 a1a1 a1a1 a1a1 a2a2 a3a3 a3a3 a4a4 a4a4 a5a5 a5a5 a6a6 a7a7 a8a8 a9a9 a 10 a 11 a9a9 a 10 a 11 a1a1 11

34 34 Automaty Przejście z automatu Moorea na Mealyego X 1 X 2 Q 1 Q Y1Y2Y1Y2 a1a1 a2a2 a1a1 a2a2 a3a3 a1a1 00 a3a3 a1a1 a2a2 a3a3 a1a1 01 a4a4 a4a4 a5a5 a6a6 a7a7 00 a5a5 a3a3 a5a5 a8a8 a4a4 10 a6a6 a4a4 a5a5 a6a6 a7a7 a7a7 a1a1 a2a2 a3a3 a1a1 11 a8a8 a4a4 a5a5 a6a6 a7a7 01 a9a9 a9a9 a 10 a 11 a1a1 00 a 10 a3a3 a5a5 a8a8 a4a4 11 a 11 a3a3 a5a5 a8a8 a4a4 01 X 1 X 2 Q 1 Q , 1100, 0000, 0110, , 0011,1001,1000, ,0111,1001,0101, ,0011,1111,0110,11 a1a1 a1a1 a1a1 a2a2 a3a3 a3a3 a4a4 a4a4 a5a5 a5a5 a6a6 a7a7 a8a8 a9a9 a 10 a 11 a9a9 a 10 a 11 a1a1 11


Pobierz ppt "1 Problematyka wykładu Podział układów sekwencyjnych Metody opisu układów sekwencyjnych Podstawowy układ sekwencyjny Wprowadzenie Automat – matematyczny."

Podobne prezentacje


Reklamy Google