Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

2005. Digitális hálózatok dr. Keresztes Péter. Széchenyi István Egyetem 2 A logikai értékek és műveletek Kombinációs hálózatok tervezése Két-értékes rendszerek:

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "2005. Digitális hálózatok dr. Keresztes Péter. Széchenyi István Egyetem 2 A logikai értékek és műveletek Kombinációs hálózatok tervezése Két-értékes rendszerek:"— Előadás másolata:

1 2005. Digitális hálózatok dr. Keresztes Péter

2 Széchenyi István Egyetem 2 A logikai értékek és műveletek Kombinációs hálózatok tervezése Két-értékes rendszerek: Állítások: IGAZ, HAMIS Bináris számrendszer: 1, 0 Kapcsolók: BEKAPCSOLVA, MEGSZAKÍTVA

3 Széchenyi István Egyetem 3 A kapcsoló algebra azonosságai

4 Széchenyi István Egyetem 4 A kombinációs hálózat fekete-doboz modellje Kombinációs hálózatok tervezése X1....Xn : bemenetek, logikai változók Y1....Ym : kimenetek, logikai változók

5 Széchenyi István Egyetem 5 Kombinációs hálózat definiálása táblázattal Kombinációs hálózatok tervezése Három bemenet : X1, X2, X3 Két kimenet: Y1, Y2

6 Széchenyi István Egyetem 6 Kombinációs hálózatok specifikációs mélysége Kombinációs hálózatok tervezése ●Teljesen specifikált: minden bemeneti variációra minden kimenet értéke elő van írva ● Nem-teljesen specifikált: van olyan bemeneti variáció, ahol egy kimeneti változó értéke közömbös

7 Széchenyi István Egyetem 7 Egykimenetű kombinációs hálózat igazságtáblázata

8 Széchenyi István Egyetem 8 Igazságtáblán megadott logikai függvény algebrai alakja

9 Széchenyi István Egyetem 9 Logikai függvények megadása grafikus szimbólumokkal Kombinációs hálózatok tervezése

10 Széchenyi István Egyetem 10 Grafikus logikai szimbólumok (Európai szabvány) Kombinációs hálózatok tervezése

11 Széchenyi István Egyetem 11 Néhány grafikus szimbólum a DSCH 3.5 editorból (IEEE szabvány)

12 Széchenyi István Egyetem 12 Kombinációs hálózatok tervezése A kétváltozós logikai függvények BEM. VÁLT. FÜGGVÉNYÉRTÉKEK x1x2f0f1f2f3f4f5f6f7f8f9f10f11f12f13f14f

13 Széchenyi István Egyetem 13 Nevezetes kétváltozós függvények 0 generátorf 0 1 generátorf 15 Kétbemenetű ÉS (AND)f 1 Kétbemenetű NÉS (NAND)f 14 Kétbemenetű VAGY (OR)f 7 Kétbemenetű NVAGY (NOR)f 8 Kizáró VAGY (EXOR)f 6 Ekvivalencia (EXNOR)f 9 Inhibícióf 2 Implikációf 13 Bizonyítsuk, hogy a táblázat alapján definiált függvény-negáció az algebrai alakokra is áll!

14 Széchenyi István Egyetem 14 Függvények egyszerűsítésének módszerei Kombinációs hálózatok tervezése Egyszerűsítés algebrai módszerrel Quine módszere A Karnaugh táblás módszer A Quine-McCluskey módszer

15 Széchenyi István Egyetem 15 Az algebrai módszer Kombinációs hálózatok tervezése

16 Széchenyi István Egyetem 16 A Karnaugh-táblás módszer I. Kombinációs hálózatok tervezése Három változós Karnaugh- tábla:

17 Széchenyi István Egyetem 17 A Karnaugh-táblás módszer II. Kombinációs hálózatok tervezése Négy változós Karnaugh-tábla:

18 Széchenyi István Egyetem 18 Szomszédos mintermek összevonása Kombinációs hálózatok tervezése

19 Széchenyi István Egyetem 19 Szomszédos termek összevonása Kombinációs hálózatok tervezése B D

20 Széchenyi István Egyetem 20 Teljesen határozott függvények egyszerűsítése K-táblán Kombinációs hálózatok tervezése Prímimplikánsok: Felesleges prímimplikáns

21 Széchenyi István Egyetem 21 Nem teljesen határozott logikai függvények egyszerűsítése K-táblán Kombinációs hálózatok tervezése Prímimplikánsok: Felesleges prímimplikáns

22 Széchenyi István Egyetem 22 Teljesen specifikált, egykimenetű kombinációs hálózatok tervezése Kombinációs hálózatok tervezése LÉPÉSEK: 1.Egyszerűsítés K táblával 2.Döntés a logikai építőelemek választékáról 3. Realizáció

23 Széchenyi István Egyetem 23 Hálózat-tervezési példa Kombinációs hálózatok tervezése F : ( 2, 4, 5, 6, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15) Prímimplikánsok: Irredundáns lefedés:

24 Széchenyi István Egyetem 24 Realizáció NÉS kapukkal Kombinációs hálózatok tervezése

25 Széchenyi István Egyetem 25 Nem teljesen specifikált, egy-kimenetű hálózatok tervezése Kombinációs hálózatok tervezése 1. lépés: Egyszerűsítés Karnaugh táblával 2.lépés: Döntés a logikai építőelemek választékáról 3. lépés: Realizáció

26 Széchenyi István Egyetem 26 Egy nem-teljesen specifikált, egykimenetű KH tervezése Kombinációs hálózatok tervezése Felsoroljuk az 1-es és közömbös mintermeket: F1 : ( 2, 4, 5, 9, 10, 11, 12, 14, 15) Fdc : (0, 6, 13)

27 Széchenyi István Egyetem 27 A tervezési feladat megoldása Kombinációs hálózatok tervezése Prímimplikánsok: Irredundáns lefedés:

28 Széchenyi István Egyetem 28 Tervezési példa nem teljesen specifikált esetre (2) ABC DF Kombinációs hálózatok tervezése

29 Széchenyi István Egyetem 29 Több-kimenetű kombinációs hálózatok tervezése (Egy bevezető példa) Kombinációs hálózatok tervezése

30 Széchenyi István Egyetem 30 Több-kimenetű kombinációs hálózatok tervezése (Egy bevezető példa) Kombinációs hálózatok tervezése BC csak egyszer!!!!

31 Széchenyi István Egyetem 31 Prímimplikáns készlet többkimenetű kombinációs hálózatok egyszerűsítéséhez: alapelv Kombinációs hálózatok tervezése Nemcsak a közös prímimplikánsok egyszeri megvalósítása egyszerűsítheti a realizációt, hanem a közös implikánsok is. Ezek közül a legnagyobbakat érdemes megkeresni.

32 Széchenyi István Egyetem 32 Prímimplikáns készlet többkimenetű kombinációs hálózatok egyszerűsítéséhez: egy másik példa Kombinációs hálózatok tervezése

33 Széchenyi István Egyetem 33 Prímimplikáns készlet többkimenetű kombinációs hálózatok egyszerűsítéséhez: a másik példa megoldása Kombinációs hálózatok tervezése helyett

34 Széchenyi István Egyetem 34 Prímimplikáns készlet többkimenetű kombinációs hálózatok egyszerűsítéséhez: összefoglalás Kombinációs hálózatok tervezése Lépés1. Megkeressük valamennyi kimenethez rendelt függvény prímimplikánsait. Lépés 2. Megkeressük valamennyi lehetséges függvény-szorzat prímimplikánsait. Lépés 3. Minden egyes kimeneti függvény mintermjeit megpróbáljuk lefedni a következő készletből : - a saját, más kimenetekhez nem tartozó prímimplikánsokkal, - azokkal a maximális közös implikánsokkal, amelyek az adott függvénynek implikánsai.

35 Széchenyi István Egyetem 35 Hazárdok Kombinációs hálózatok tervezése Azok az eltérések az ideális, késleltetés- nélküli hálózatok viselkedésétől, amelyek a logikai kapuk időbeli késleltetéséből adódnak

36 Széchenyi István Egyetem 36 A statikus hazárd keletkezése Kombinációs hálózatok tervezése

37 Széchenyi István Egyetem 37 A statikus hazárd kiküszöbölése Kombinációs hálózatok tervezése Redundáns term, de megszünteti a hazárdot

38 Széchenyi István Egyetem 38 Egyéb hazárdok Kombinációs hálózatok tervezése Dinamikus hazárd : A kimenetnek szintet kell váltania, de ezt kétszer teszi. Kiküszöbölés: a statikus hazárdok megszüntetésével Funkcionális hazárd: Több bemeneti változó együttes változásakor a kimeneten vagy a specifikációtól eltérő szintváltás, vagy többszörös szintváltás jelentkezik. Kiküszöbölés : szinkronizációval

39 Széchenyi István Egyetem 39 A kombinációs hálózatok algebrai modellje FIZIKAI MODELL: SPECIFIKÁCIÓS MODELL:

40 Széchenyi István Egyetem 40 Tárolók. Az S-R tároló Sorrendi hálózatok tervezése Kombinációs hálózat, amelynek kimenete a bemenetre érkezik vissza.

41 Széchenyi István Egyetem 41 Az S-R tároló megvalósítása Sorrendi hálózatok tervezése

42 Széchenyi István Egyetem 42 Az S-R tároló kapu realizációi kapukkal Sorrendi hálózatok tervezése ÉS-VAGY NÉS-NÉS

43 Széchenyi István Egyetem 43 A D-G tároló Sorrendi hálózatok tervezése

44 Széchenyi István Egyetem 44 A D-G tároló megvalósítása Sorrendi hálózatok tervezése Hazárdmentesített!!!! Hazárdmentesítés Szabály: visszacsatolt kombinációs hálózattal megvalósított kapcsolást mindig hazárdmentesíteni kell !!!

45 Széchenyi István Egyetem 45 A D-G realizációi kapukkal Sorrendi hálózatok tervezése D-G, S-R-ből

46 Széchenyi István Egyetem 46 A többszörös bemeneti szintváltás szemléltetése D-G tárolón Sorrendi hálózatok tervezése Szabály : visszacsatolt kombinációs hálózatok bemenetei közül egyszerre csak egyet szabad változtatni.

47 Széchenyi István Egyetem 47 MESTER-SZOLGA tárolók (flip-flopok) Sorrendi hálózatok tervezése FÁZISOK: 1. A D bemenet mintavételezése és a mintavételezett érték tárolása, miközben a Q kimenet változatlan, őrzi az utolsóként beállt értéket. 2. A Q kimenetre a mintavételezett érték rákapcsolása és tárolása, miközben a D bemenet változásai már hatástalanok maradnak.

48 Széchenyi István Egyetem 48 A D M-S filp-flop kétfázisú órajellel Sorrendi hálózatok tervezése

49 Széchenyi István Egyetem 49 A D M-S flip-flop élvezérelt órajellel Sorrendi hálózatok tervezése

50 Széchenyi István Egyetem 50 A J-K M-S flip-flop Sorrendi hálózatok tervezése A D-bemenet vezérlése:

51 Széchenyi István Egyetem 51 A J-K flip-flop felépítése D flip-flopból Sorrendi hálózatok tervezése

52 Széchenyi István Egyetem 52 Flip-flopok segéd-bemenetei és szimbólumaik Sorrendi hálózatok tervezése Pr (Preset) : az aktuális állapottól függetlenül 1-be állítja a tárolót Cl (Clear) : az aktuális állapottól függetlenül 0-ba állítja a tárolót

53 Széchenyi István Egyetem 53 A sorrendi hálózatok modelljei, alaptípusai Sorrendi hálózatok tervezése Mealy-típusú sorrendi hálózat - Szinkron - Aszinkron Moore-típusú sorrendi hálózat - Szinkron - Aszinkron

54 Széchenyi István Egyetem 54 A kombinációs hálózat algebrai modelljei Sorrendi hálózatok tervezése

55 Széchenyi István Egyetem 55 A sorrendi hálózat algebrai modellje (1) Sorrendi hálózatok tervezése

56 Széchenyi István Egyetem 56 A sorrendi hálózat algebrai modellje (1) Sorrendi hálózatok tervezése

57 Széchenyi István Egyetem 57 A sorrendi hálózat algebrai modellje (2) Sorrendi hálózatok tervezése

58 Széchenyi István Egyetem 58 A Mealy-típusú sorrendi hálózat általános struktúrája Sorrendi hálózatok tervezése A kimeneti hálózatra a bemenetek és az állapotváltozók is rácsatlakoznak

59 Széchenyi István Egyetem 59 A Moore-típusú sorrendi hálózat általános struktúrája Sorrendi hálózatok tervezése A kimeneti hálózatra csak az állapotváltozók csatlakoznak

60 Széchenyi István Egyetem 60 A közvetlen visszacsatolású aszinkron sorrendi hálózat általános struktúrája (Mealy) Sorrendi hálózatok tervezése

61 Széchenyi István Egyetem 61 Az S-R tárolókkal visszacsatolt aszinkron sorrendi hálózat általános struktúrája Sorrendi hálózatok tervezése

62 Széchenyi István Egyetem 62 A D flip-flopokkal visszacsatolt szinkron sorrendi hálózat általános sémája (Mealy) Sorrendi hálózatok tervezése

63 Széchenyi István Egyetem 63 A J-K flip-flopokkal visszacsatolt szinkron sorrendi hálózat általános sémája (Mealy) Sorrendi hálózatok tervezése

64 Széchenyi István Egyetem 64 Az első szinkron hálózat tervezési feladat - a minta-feladat megfogalmazása Sorrendi hálózatok tervezése Egy hálózatra egy órajel ütemében az X1, X2 jelek érkeznek. A hálózat az első X1 = X2 bemeneti kombinációtól kezdve vizsgálja a bemeneteket, és a Z kimenetén jelzi, ha a két bemenet kétszer egymás után azonos logikai szintű. Ha ilyen kombináció-sorozat lezajlott, a vizsgálatot újra kezdi. Tervezzük meg a hálózatot J-K MS flip-flopokkal!

65 Széchenyi István Egyetem 65 Egy MEALY-modell felvázolása állapot-átmeneti gráffal és előzetes állapot-átmeneti gráffal és táblával Sorrendi hálózatok tervezése állapotgráf állapottábla

66 Széchenyi István Egyetem 66 A bemeneti egyszerűsítési lehetőségek kihasználása Sorrendi hálózatok tervezése KIZÁRÓ-NVAGY, XNOR, EKVIVALENCIA A két bemenet helyett csak egy bemenetet kell figyelnünk a feladat megoldása során

67 Széchenyi István Egyetem 67 Állapot-összevonás a feladatban Sorrendi hálózatok tervezése Az előzetes állapottábla két állapotát nem kell megkülönböztetni, ezért azok összevonhatók, ha bemeneti kombinációnként egyeznek a hozzájuk rendelt kimeneti kombinációk, és bemenő kombinációnként ugyanarra a következő állapotra vezetnek. Példánkban az a és a c állapotok összevonhatók (ac, b)

68 Széchenyi István Egyetem 68 Az összevont szimbolikus állapottábla, a kódolt állapttábla, a vezérlési tábla Sorrendi hálózatok tervezése

69 Széchenyi István Egyetem 69 A J-K flip-flop vezérlési táblájának származtatása Sorrendi hálózatok tervezése

70 Széchenyi István Egyetem 70 A feladat megoldására szolgáló hálózat K táblák Sorrendi hálózatok tervezése

71 Széchenyi István Egyetem 71 Realizáció Sorrendi hálózatok tervezése

72 Széchenyi István Egyetem 72 A feladat megoldása Moore-típusú hálózattal Sorrendi hálózatok tervezése

73 Széchenyi István Egyetem 73 A Moore típusú realizáció táblái Sorrendi hálózatok tervezése

74 Széchenyi István Egyetem 74 A Moore típusú realizáció K-táblái Sorrendi hálózatok tervezése

75 Széchenyi István Egyetem 75 A Moore típusú realizáció Sorrendi hálózatok tervezése

76 Széchenyi István Egyetem 76 Az első aszinkron hálózat tervezési mintafeladat Sorrendi hálózatok tervezése

77 Széchenyi István Egyetem 77 Időzítési diagram és előzetes szimbolikus állapottábla Sorrendi hálózatok tervezése

78 Széchenyi István Egyetem 78 A feladat absztrakt szimbolikus állapottáblája, és stabil átmenetek közötti átmenet szemléltetésével Sorrendi hálózatok tervezése Nincs állapot-összevonási lehetőség!!!

79 Széchenyi István Egyetem 79 Állapot-kódolás, a kódolt állapottábla felvétele Sorrendi hálózatok tervezése Egy ideális stabil-stabil állapot-átmenet a kódolt állapottáblán:

80 Széchenyi István Egyetem 80 A valóságos állapotátmenet: kritikus versenyhelyzetből adódó működési hiba Sorrendi hálózatok tervezése

81 Széchenyi István Egyetem 81 Az állapot-kód megváltoztatása a kritikus versenyhelyzetek kiküszöbölésére Sorrendi hálózatok tervezése Nincs kritikus versenyhelyzet

82 Széchenyi István Egyetem 82 A realizáció K-táblái és lefedésük Sorrendi hálózatok tervezése

83 Széchenyi István Egyetem 83 Realizáció Sorrendi hálózatok tervezése Hogyan áll be a kezdeti állapot?

84 Széchenyi István Egyetem 84 Realizáció, RESET (R) kiegészítő logikával Sorrendi hálózatok tervezése Elv: Ha az R jelet fölemeljük, az Y1 Y2 aktuális állapotától függetlenül a következő állapot 0 0 legyen, ez aztán az X=0-nál stabilizálódik.

85 Széchenyi István Egyetem 85 A második aszinkron hálózat tervezési mintafeladat Sorrendi hálózatok tervezése

86 Széchenyi István Egyetem 86 Előzetes szimbolikus állapottábla Sorrendi hálózatok tervezése

87 Széchenyi István Egyetem 87 Az összevont, szimbolikus állapottábla Sorrendi hálózatok tervezése s1 s2

88 Széchenyi István Egyetem 88 Kódolt állapottábla és a realizáció folyamata Sorrendi hálózatok tervezése

89 Széchenyi István Egyetem 89 Realizáció RESET nélkül és RESET-vel Sorrendi hálózatok tervezése

90 Széchenyi István Egyetem 90 A sorrendi ÉS kapu realizációja S-R tárolóval, vezérlési tábla Sorrendi hálózatok tervezése

91 Széchenyi István Egyetem 91 K-táblák az S-R tárolós megvalósításhoz Sorrendi hálózatok tervezése

92 Széchenyi István Egyetem 92 Realizáció, kezdő-állapot beállítás nélkül Sorrendi hálózatok tervezése

93 Széchenyi István Egyetem 93 Realizáció, kezdő-állapot beállítással kiegészítve Sorrendi hálózatok tervezése Alapelv: Az RST felemelése a tároló aktuális állapotától függetlenül az S-re 0-,t, az R-re 1-et eredményezzen.

94 Széchenyi István Egyetem 94 Lényeges hazárdok aszinkron hálózatokban Sorrendi hálózatok tervezése

95 Széchenyi István Egyetem 95 Szinkron sorrendi hálózatok tervezésének fő lépései Sorrendi hálózatok tervezése

96 Széchenyi István Egyetem 96 Aszinkron sorrendi hálózatok tervezésének fő lépései Sorrendi hálózatok tervezése

97 Széchenyi István Egyetem 97 Sorrendi hálózatok kezdeti állapotának beállítása Sorrendi hálózatok tervezése

98 Széchenyi István Egyetem 98 Szinkron: Beállítás a PRESET (Pr) és a CLEAR (Cl) bemenetek kihasználásával Sorrendi hálózatok tervezése

99 Széchenyi István Egyetem 99 Szinkron: Beállítás az fy hálózat kiegészítésével, D flip-flop esetében Sorrendi hálózatok tervezése

100 Széchenyi István Egyetem 100 Szinkron: Beállítás az fy hálózat kiegészítésével, J-K flip-flop esetében Sorrendi hálózatok tervezése

101 Széchenyi István Egyetem 101 Aszinkron: Közvetlenül visszacsatolt kombinációs hálózattal megvalósított aszinkron hálózat kezdeti állapotának beállítása Sorrendi hálózatok tervezése

102 Széchenyi István Egyetem 102 Aszinkron: S-R tárolókkal visszacsatolt aszinkron hálózatok kezdeti állapotának beállítása Sorrendi hálózatok tervezése

103 Széchenyi István Egyetem 103 Állapot-összevonási módszerek Sorrendi hálózatok tervezése 1. Állapot-összevonás teljesen specifikált szimbolikus előzetes állapottáblán 2. Állapot-összevonás nem teljesen specifikált, szimbolikus előzetes állapottáblán

104 Széchenyi István Egyetem 104 Állapot-összevonás teljesen specifikált előzetes szimbolikus állapottáblán Sorrendi hálózatok tervezése Az összevonhatóság feltétele

105 Széchenyi István Egyetem 105 A nem-megkülönböztethetőség, mint reláció Sorrendi hálózatok tervezése Az ilyen relációkat ekvivalencia-típusú relációknak nevezzük.

106 Széchenyi István Egyetem 106 Összevonható állapotok szemléltetése és a lépcsős tábla Sorrendi hálózatok tervezése Diszjunkt részhalmazokra bontás

107 Széchenyi István Egyetem 107 Jelölések a lépcsős táblán Sorrendi hálózatok tervezése

108 Széchenyi István Egyetem 108 Mintapélda megoldása lépcsős táblán (1) Sorrendi hálózatok tervezése

109 Széchenyi István Egyetem 109 Mintapélda megoldása lépcsős táblán (2) Sorrendi hálózatok tervezése

110 Széchenyi István Egyetem 110 Mintapélda megoldása lépcsős táblán (3) Sorrendi hálózatok tervezése

111 Széchenyi István Egyetem 111 Az összevont szimbolikus állapottábla Sorrendi hálózatok tervezése

112 Széchenyi István Egyetem 112 Állapot-összevonás nem teljesen specifikált előzetes szimbolikus állapottáblán A nem teljesen specifikált előzetes, szimbolikus állapottáblán két állapot nem megkülönböztethető, ha bemeneti kombinációnlént megegyeznek a kimeneti kombinációk, ha mindkettőre specifikálva vannak, és a következő éllapotok is nem megkülönböztethetők, ha mindkettőre specifikálva vannak.

113 Széchenyi István Egyetem 113 A nem-megkülönböztethetőség, mint reláció Sorrendi hálózatok tervezése Jelölések a lépcsős táblán:

114 Széchenyi István Egyetem 114 A kompatibilitási osztályok zárt halmaza Sorrendi hálózatok tervezése

115 Széchenyi István Egyetem 115 Kevesebb, vagy kisebb állapot-számú osztályból álló zárt kompatibilitási osztály-halmaz keresése Sorrendi hálózatok tervezése

116 Széchenyi István Egyetem 116 Példa NTSH állapottáblázaton történő állapot- összevonásra Sorrendi hálózatok tervezése

117 Széchenyi István Egyetem 117 A lépcsős tábla alkalmazása Sorrendi hálózatok tervezése

118 Széchenyi István Egyetem 118 Két redukált, zárt osztályhalmaz Sorrendi hálózatok tervezése

119 Széchenyi István Egyetem 119 A két lehetséges összevonás alapján előállított összevont táblák Sorrendi hálózatok tervezése

120 Széchenyi István Egyetem 120 Összefoglalás az állapot-összevonási módszerekről Sorrendi hálózatok tervezése

121 Széchenyi István Egyetem 121 Állapot-kódolási módszerek Sorrendi hálózatok tervezése

122 Széchenyi István Egyetem 122 Partícióalgebrai alapok

123 Széchenyi István Egyetem 123 Speciális partíciók A legfinomabb partíció: Π 0 = (a), (b),(c), (d), (e), (f), (g) A legdurvább partíció: Π e = (a, b, c, d, e, f,g)

124 Széchenyi István Egyetem 124 Műveletek partíciók között Partíciók úniója

125 Széchenyi István Egyetem 125 Partíciók metszete

126 Széchenyi István Egyetem 126 A partíciók közötti részben-rendezési reláció

127 Széchenyi István Egyetem 127 Partíciók hálója

128 Széchenyi István Egyetem 128 Általánosítás: Egy fy hálózat kompozíció

129 Széchenyi István Egyetem 129 Az i. komponenshez rendelt partíció-pár

130 Széchenyi István Egyetem 130 Komponens és környezetének partíciója Legyen a komponenshez rendelt Π i partíció az, amely egy osztályba sorolja azokat az állapotokat, amelyeket az i. komponens azonosan kódol. Legyen Π i K az, amely egy osztályba sorolja azokat az állapotokat, amelyeket az i. komponens környezete egyformán kódol. Az „egyformán kódolva” : ekvivalencia reláció ! ! !

131 Széchenyi István Egyetem 131 Partícópárok

132 Széchenyi István Egyetem 132 A partíció-pár f y tulajdonsága

133 Széchenyi István Egyetem 133 Komponens-partíciók tulajdonsága A komponens partíciók metszete a legfinomabb partíció Π 1 ∩ Π 2 ∩...Π i... Π n = Π 0 (A legdurvább partíció: minden elem egyetlen blokkban van : Π e )

134 Széchenyi István Egyetem 134 PÉLDA

135 Széchenyi István Egyetem 135 Önfüggő szekunder-változó csoport keresése: egy bevezető példa Sorrendi hálózatok tervezése

136 Széchenyi István Egyetem 136 HT partíció

137 Széchenyi István Egyetem 137 HT partíció általában Sorrendi hálózatok tervezése

138 Széchenyi István Egyetem 138 Önfüggő szekunder változó-csoport keresése: egy HT-partíciós állapotkódolási feladat, 1. kísérlet. (Legyen a és b egy osztályban) Sorrendi hálózatok tervezése NEM JÓ!!! Az egyik triviális partíciót kaptuk!!!!

139 Széchenyi István Egyetem 139 Önfüggő szekunder változó-csoport keresése: egy HT-partíciós állapotkódolási feladat 2. kísérlet. (Legyen a és c egy osztályban) Sorrendi hálózatok tervezése Ez már jó!!!!

140 Széchenyi István Egyetem 140 Az állapotkód felvétele és a realizáció vezérlési táblája Sorrendi hálózatok tervezése

141 Széchenyi István Egyetem 141 Az önfüggés igazolása K-táblákkal Sorrendi hálózatok tervezése

142 Széchenyi István Egyetem 142 ÁLLAPOTKÓDOLÁSI SÉMÁK

143 Széchenyi István Egyetem 143 Szinkron hálózatok 1-es súlyú állapotkódolással Sorrendi hálózatok tervezése

144 Széchenyi István Egyetem 144 Aszinkron hálózatok állapot-kódolása:Tracey és Unger módszere a kritikus versenyhelyzetek kiküszöbölésére Sorrendi hálózatok tervezése

145 Széchenyi István Egyetem 145 Példa a T-U módszer alkalmazására Sorrendi hálózatok tervezése Ahány hazárd-veszélyes átmenet, annyi szabály, ahány szabály annyi szekunder változó.A szabályok száma azonban csökkenthető, összevonással. „leselkedők”

146 Széchenyi István Egyetem 146 A TU módszer egy korábbi példán

147 Széchenyi István Egyetem 147 Önfüggő szekunder-változó csoport keresése: egy bevezető példa Sorrendi hálózatok tervezése

148 Széchenyi István Egyetem 148 Önfüggő szekunder-változó csoport keresése: egy bevezető példa Sorrendi hálózatok tervezése

149 Széchenyi István Egyetem 149 A HT partíció szemléltetése Sorrendi hálózatok tervezése A második kódolási változat

150 Széchenyi István Egyetem 150 A HT partíció szemléltetése Sorrendi hálózatok tervezése A második kódolási változat D2-Q2 flp-flopjának környezeti és komponens-partíciója megegyezik, és az állapottáblán ellenőrizhető módon fenn áll a következő tulajdonság:

151 Széchenyi István Egyetem 151 HT partíció általában Sorrendi hálózatok tervezése

152 Széchenyi István Egyetem 152 Önfüggő szekunder változó-csoport keresése: egy HT-partíciós állapotkódolási feladat, 1. kísérlet. (Legyen a és b egy osztályban) Sorrendi hálózatok tervezése NEM JÓ!!! Az egyik triviális partíciót kaptuk!!!!

153 Széchenyi István Egyetem 153 Önfüggő szekunder változó-csoport keresése: egy HT-partíciós állapotkódolási feladat 2. kísérlet. (Legyen a és c egy osztályban) Sorrendi hálózatok tervezése Ez már jó!!!!

154 Széchenyi István Egyetem 154 Az állapotkód felvétele és a realizáció vezérlési táblája Sorrendi hálózatok tervezése

155 Széchenyi István Egyetem 155 Az önfüggés igazolása K-táblákkal Sorrendi hálózatok tervezése

156 Széchenyi István Egyetem 156 Szinkron hálózatok 1-es súlyú állapotkódolással Sorrendi hálózatok tervezése

157 Széchenyi István Egyetem 157 Aszinkron hálózatok állapot-kódolása:Tracey és Unger módszere a kritikus versenyhelyzetek kiküszöbölésére Sorrendi hálózatok tervezése

158 Széchenyi István Egyetem 158 Példa a T-U módszer alkalmazására Sorrendi hálózatok tervezése Ahány hazárd-veszélyes átmenet, annyi szabály, ahány szabály annyi szekunder változó.A szabályok száma azonban csökkenthető, összevonással. „leselkedők”

159 Széchenyi István Egyetem 159 Az összetett digitális egységek csoportjai Összetett digitális egységek

160 Széchenyi István Egyetem 160 Multiplexerek, demultiplexerek Összetett digitális egységek

161 Széchenyi István Egyetem 161 Négybemenetű, egykimenetú multiplexer Sorrendi hálózatok tervezése

162 Széchenyi István Egyetem 162 Bővítés a bemenetek számának növelésére Összetett digitális egységek

163 Széchenyi István Egyetem 163 Bővítés sínek közötti választás céljából Sorrendi hálózatok tervezése

164 Széchenyi István Egyetem 164 A multiplexerek felépítése Sorrendi hálózatok tervezése

165 Széchenyi István Egyetem 165 A multiplexer, mint programozható logikai hálózat Összetett digitális egységek A EXOR függvény megvalósítása4-1 multiplexerrel

166 Széchenyi István Egyetem 166 Demultiplexerek Összetett digitális egységek A demultriplexer, mint dekóder

167 Széchenyi István Egyetem 167 Multiplexerek és demultiplexerek CMOS átvivő- kapukkal Összetett digitális egységek CMOS kapcsoló: egy n- és egy p-csatornás MOS tranzisztor párhuzamosan összekapcsolva

168 Széchenyi István Egyetem 168 Szintvezérelt, statikus regiszter Összetett digitális egységek A regiszter a G=1 szint fenállásának idején „átlátszó”, azaz d változásai késleltetve ugyan, de kijutnak a kimenetre.

169 Széchenyi István Egyetem 169 Szintvezérelt regiszter ponált és negált beírójelekkel Összetett digitális egységek A CMOS kapcsoló alkalmazása.

170 Széchenyi István Egyetem 170 Kvázistatikus regiszter Összetett digitális egységek A kapacitás a G lefutása és H felfutása között tárolja a beírt szintet. Az inverterek frissítenek

171 Széchenyi István Egyetem 171 Élvezérelt regiszter Összetett digitális egységek Az átlátszóság a G jel felfutásának idejére szűkül! Igen sok előny származik ebből.

172 Széchenyi István Egyetem 172 A soros memóriák alapeleme Összetett digitális egységek Ez egy két bemenetről beírható élvezérelt D-MS flip-flop, a bemeneten 2-1 multiplexerrel.

173 Széchenyi István Egyetem 173 Nyitott, párhuzamosan is betölthető soros elérésű memória-sor (SHIFT-regiszter) Összetett digitális egységek

174 Széchenyi István Egyetem 174 Bit-szervezésű, sorosan rátölthető, párhuzamosan is betölthető soros elérésű memória Összetett digitális egységek

175 Széchenyi István Egyetem 175 Szószervezésű, sorosan rátölthető soros elérésű memória Összetett digitális egységek

176 Széchenyi István Egyetem 176 FIFO (First In First Out) memória Összetett digitális egységek

177 Széchenyi István Egyetem 177 A LIFO (Last In First Out) memória elemei Összetett digitális egységek LIFO alap-elem, LIFO egy sora

178 Széchenyi István Egyetem 178 Párhuzamos elérésű memóriák (RAM-ok) Összetett digitális egységek RAM alapcella Szószervezésű RAM R : olvasás, W : Írás

179 Széchenyi István Egyetem 179 Számlálók. A J-K MS tároló, mint a számlálók alapeleme. A kettes osztó funkció Összetett digitális egységek

180 Széchenyi István Egyetem 180 A szinkron számlálók modellje Összetett digitális egységek általános sémamod 16 (4-bites) számláló Prioritási rend a vezérlők között: R, L, E

181 Széchenyi István Egyetem 181 Adott modulusú számláló átalakítása más modulusúvá Összetett digitális egységek m’ < m

182 Széchenyi István Egyetem 182 Számláló nullától különböző kezdő értékének beállítása Összetett digitális egységek

183 Széchenyi István Egyetem 183 Modulo-256-os számláló mod-16 számlálókból Összetett digitális egységek

184 Széchenyi István Egyetem 184 Szinkron számlálók alkalmazása szinkron sorrendi hálózatok tervezésére: egy feladat Összetett digitális egységek Állapot kimenetű kódolt állapotgráf Táblázatok a megvalósításhoz

185 Széchenyi István Egyetem 185 Realizáció mod-8-as számlálóval és 8-1 multiplexerekkel Összetett digitális egységek

186 Széchenyi István Egyetem 186 Aszinkron számlálók Összetett digitális egységek Kettes osztók kaszkádja

187 Széchenyi István Egyetem 187 Aszinkron számlálók kaszkádja. Mod-256 mod-16 aszinkron számlálókkal Összetett digitális egységek

188 Széchenyi István Egyetem 188 Komparátorok Összetett digitális egységek 4-bites komparátor 8-bites komparátor, 4-bitesekből

189 Széchenyi István Egyetem 189 Összeadók. Az 1-bites összeadó Összetett digitális egységek

190 Széchenyi István Egyetem 190 Soros átvitelképzésű bit-vektor összeadó Összetett digitális egységek

191 Széchenyi István Egyetem 191 Párhuzamos átvitelképzésű bit-vektor összeadó Összetett digitális egységek

192 Széchenyi István Egyetem 192 Kettes-komplemens-képző egységek Összetett digitális egységek

193 Széchenyi István Egyetem 193 Abszolút-érték képző. Kivonás mikroprocesszorokban Összetett digitális egységek

194 Széchenyi István Egyetem 194 Szorzók. 4-bites array-szorzó Összetett digitális egységek

195 Széchenyi István Egyetem bites szorzó 4-bites egységekből Összetett digitális egységek

196 Széchenyi István Egyetem 196 Vezérlők: A digitális egység felbontása adat- és vezérlő- alegységre Összetett digitális egységek

197 Széchenyi István Egyetem 197 Számláló-típusú vezérlők Összetett digitális egységek A struktúra hazárdmentes vezérlés

198 Széchenyi István Egyetem 198 Példa számláló típusú vezérlő egység tervezésére Összetett digitális egységek folyamat-ábra állapotgráf és vezérlési akciók

199 Széchenyi István Egyetem 199 A feladat megoldása Összetett digitális egységek a három multiplexer a vezérlőjelek realizálása

200 Széchenyi István Egyetem 200 Vezérlés mikroprogramozással Összetett digitális egységek

201 Széchenyi István Egyetem 201 A Neumann architektúra Mikroprocesszorok CÍMZÉSI MÓDOK: CÍM-SÍN: Egyirányú, háraomállapotú ADAT-SÍN: Kétirányú, háromállapotú

202 Széchenyi István Egyetem 202 A szekvenciális program Mikroprocesszorok

203 Széchenyi István Egyetem 203 Egyszerű mikroprocesszor architektúra Mikroprocesszorok

204 Széchenyi István Egyetem 204 Az utasításkészlet Mikroprocesszorok

205 Széchenyi István Egyetem 205 A ’MOVEr,M’ (Move from Memory) utasítás végrehajtása Mikroprocesszorok

206 Széchenyi István Egyetem 206 Az ’ADD M’ ( Add Memory) utasítás végrehajtása Mikroprocesszorok

207 Széchenyi István Egyetem 207 A ’CALL’ ( Call, azaz alprogram hívás) utasítás végrehajtása (1) Mikroprocesszorok

208 Széchenyi István Egyetem 208 A ’CALL’ ( Call, azaz alprogram hívás) utasítás végrehajtása (2) Mikroprocesszorok

209 Széchenyi István Egyetem 209 A READY-WAIT jelpáros Mikroprocesszorok

210 Széchenyi István Egyetem 210 A státusz-információ Mikroprocesszorok

211 Széchenyi István Egyetem 211 A jelzőbitek(csak néhány) Mikroprocesszorok

212 Széchenyi István Egyetem 212 Az SP értékének beállítása Mikroprocesszorok

213 Széchenyi István Egyetem 213 A megszakítások kezelése Mikroprocesszorok

214 Széchenyi István Egyetem 214 A mikroprocesszoros rendszer Mikroprocesszorok

215 Széchenyi István Egyetem 215 Rendszer-komponensek Mikroprocesszorok

216 Széchenyi István Egyetem 216 Mikroprocesszor és más rendszerelemek közötti kommunikáció Mikroprocesszorok MASTER : képes adatátvitel kezdeményezésére és a folyamat vezérlésére SLAVE : A MASTER kijelőlésére képesek résztvenni az adatátvitelben

217 Széchenyi István Egyetem 217 A kommunikáció időbeli lefolyása Mikroprocesszorok -Szinkron adatátvitel A MASTER órajele szolgáltatja az átvitel eseményeinek időpontjait - Aszinkron adatátvitel A MASTER és a SLAVE vezérlőjelei egymást aktivizálják (HAND-SHAKE)

218 Széchenyi István Egyetem 218 Negatív logikájú vezérlő-sín jelek Mikroprocesszorok

219 Széchenyi István Egyetem 219 MASTER és SLAVE kapcsolata Mikroprocesszorok

220 Széchenyi István Egyetem 220 HAND-SHAKE olvasás/írás Mikroprocesszorok írás olvasás


Letölteni ppt "2005. Digitális hálózatok dr. Keresztes Péter. Széchenyi István Egyetem 2 A logikai értékek és műveletek Kombinációs hálózatok tervezése Két-értékes rendszerek:"

Hasonló előadás


Google Hirdetések