Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Digitális hálózatok Somogyi Miklós. Széchenyi István Egyetem 2 A logikai értékek és műveletek Kombinációs hálózatok tervezése Két-értékes rendszerek:

Hasonló előadás


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

1 Digitális hálózatok Somogyi Miklós

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 FELADAT 1. Tervezzük meg minimális számú NAND kapuval és kapu-bemenettel azt a nem teljesen specifikált, Y kimenetű kombinációs hálózatot, amelynek kimenete a következő mintermek esetén 1 : (1, 6, 11, 15) Ugyanakkor a következő mintermek esetén közömbös a kimenet: (3, 5, 7, 9, 14) A mintermeket a bemenetek A,B,C,D sorrendjében kell értelmezni.

30 Széchenyi István Egyetem 30 FELADAT 2. Tervezzük meg minimális számú NAND kapuval és kapu-bemenettel azt a nem teljesen specifikált, Y kimenetű kombinációs hálózatot, amelynek kimenete a következő mintermek esetén 1 : (1, 4, 7, 11, 13, 14) Ugyanakkor a következő mintermek esetén közömbös a kimenet: (3, 5, 6, 9, 12, 15) A mintermeket a bemenetek A,B,C,D sorrendjében kell értelmezni.

31 Széchenyi István Egyetem 31 FEALADAT 3. Tervezzük meg minimális számú NAND kapuval és kapu-bemenettel azt a nem teljesen specifikált, Y kimenetű kombinációs hálózatot, amelynek kimenete a következő mintermek esetén 1 : (0, 5, 10, 15) Ugyanakkor a következő mintermek esetén közömbös a kimenet: (2, 7, 8, 13 ) A mintermeket a bemenetek A,B,C,D sorrendjében kell értelmezni.

32 Széchenyi István Egyetem 32 Több-kimenetű kombinációs hálózatok tervezése (Egy bevezető példa) Kombinációs hálózatok tervezése

33 Széchenyi István Egyetem 33 Több-kimenetű kombinációs hálózatok tervezése (Egy bevezető példa) Kombinációs hálózatok tervezése BC csak egyszer!!!!

34 Széchenyi István Egyetem 34 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.

35 Széchenyi István Egyetem 35 Prímimplikáns készlet többkimenetű kombinációs hálózatok egyszerűsítéséhez: egy másik példa Kombinációs hálózatok tervezése

36 Széchenyi István Egyetem 36 Prímimplikáns készlet többkimenetű kombinációs hálózatok egyszerűsítéséhez: a másik példa megoldása Kombinációs hálózatok tervezése helyett

37 Széchenyi István Egyetem 37 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.

38 Széchenyi István Egyetem 38 Hazárdok Kombinációs hálózatok tervezése Azok az eltérések az ideális, késleltetés- nélküli hálózatok viselkedésétől, amelyek a logikai kapuk időbeli késleltetéséből adódnak

39 Széchenyi István Egyetem 39 A statikus hazárd keletkezése Kombinációs hálózatok tervezése

40 Széchenyi István Egyetem 40 A statikus hazárd kiküszöbölése Kombinációs hálózatok tervezése Redundáns term, de megszünteti a hazárdot

41 Széchenyi István Egyetem 41 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

42 Széchenyi István Egyetem 42 Logikai függvények megvalósítása bit-szervezésű multiplexerekkel

43 Széchenyi István Egyetem 43 A multiplexer, mint programozható 1 kimenetű kombinációs hálózat Összetett digitális egységek A EXOR függvény megvalósítása4-1 multiplexerrel

44 Széchenyi István Egyetem 44 A KH algebrai modellje KH = I : Az x 1, x 2,...x n bemenetek felett értelmezett összes bemeneti variáció részhalmaza, O : Az y 1, y 2,... y m kimenetek felett értelmezett kimeneti variációk halmaza δ : függvény, ami az I elemeit az O halmazba képezi le : δ : I  O, azaz δ( i j ) = o k, ahol i j az I, o k az O halmaz egy- egy eleme.

45 Széchenyi István Egyetem 45 Tárolók. Az S-R tároló Sorrendi hálózatok tervezése Kombinációs hálózat, amelynek kimenete a bemenetre érkezik vissza.

46 Széchenyi István Egyetem 46 Az S-R tároló megvalósítása Sorrendi hálózatok tervezése

47 Széchenyi István Egyetem 47 Az S-R tároló kapu realizációi kapukkal Sorrendi hálózatok tervezése ÉS-VAGY NÉS-NÉS

48 Széchenyi István Egyetem 48 A D-G tároló Sorrendi hálózatok tervezése

49 Széchenyi István Egyetem 49 A D-G tároló megvalósítása Sorrendi hálózatok tervezése Hazárdmentesített!!!! Hazárdmentesítés Szabály: visszacsatolt kombinációs hálózattal megvalósított kapcsolást mindig hazárdmentesíteni kell !!!

50 Széchenyi István Egyetem 50 A D-G realizációi kapukkal Sorrendi hálózatok tervezése D-G, S-R-ből

51 Széchenyi István Egyetem 51 A többszörös bemeneti szintváltás szemléltetése D-G tárolón Sorrendi hálózatok tervezése Szabály : visszacsatolt kombinációs hálózatok bemenetei közül egyszerre csak egyet szabad változtatni.

52 Széchenyi István Egyetem 52 A D M-S filp-flop kétfázisú órajellel Sorrendi hálózatok tervezése

53 Széchenyi István Egyetem 53 A D M-S flip-flop élvezérelt órajellel Sorrendi hálózatok tervezése

54 Széchenyi István Egyetem 54 A J-K M-S flip-flop Sorrendi hálózatok tervezése A D-bemenet vezérlése:

55 Széchenyi István Egyetem 55 A J-K flip-flop felépítése D flip-flopból Sorrendi hálózatok tervezése

56 Széchenyi István Egyetem 56 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

57 Széchenyi István Egyetem 57 A sorrendi hálózatok modelljei, alaptípusai Sorrendi hálózatok tervezése Mealy-típusú sorrendi hálózat - Szinkron - Aszinkron Moore-típusú sorrendi hálózat - Szinkron - Aszinkron

58 Széchenyi István Egyetem 58 Szinkron MEALY hálózat, D-MS visszacsatolásokkal

59 Széchenyi István Egyetem 59 Szinkron MOORE hálózat, D-MS visszacsatolásokkal

60 Széchenyi István Egyetem 60 Szinkron MEALY hálózat, JK-MS visszacsatolásokkal

61 Széchenyi István Egyetem 61 Szinkron MOORE hálózat, JK-MS visszacsatolásokkal

62 Széchenyi István Egyetem 62 Aszinkron MEALY hálózat, közvetlen visszacsatolásokkal

63 Széchenyi István Egyetem 63 Aszinkron MEALY hálózat, S-R visszacsatolásokkal

64 Széchenyi István Egyetem 64

65 Széchenyi István Egyetem 65 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!

66 Széchenyi István Egyetem 66 Egy MEALY-modell felvázolása állapot-átmeneti gráffal és előzetes állapot-átmeneti gráffal és táblával Sorrendi hálózatok tervezése állapotgráf állapottábla

67 Széchenyi István Egyetem 67 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

68 Széchenyi István Egyetem 68 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)

69 Széchenyi István Egyetem 69 Az összevont szimbolikus állapottábla, a kódolt állapttábla, a vezérlési tábla Sorrendi hálózatok tervezése

70 Széchenyi István Egyetem 70 A J-K flip-flop vezérlési táblájának származtatása Sorrendi hálózatok tervezése

71 Széchenyi István Egyetem 71 A feladat megoldására szolgáló hálózat K táblák Sorrendi hálózatok tervezése

72 Széchenyi István Egyetem 72 Realizáció Sorrendi hálózatok tervezése

73 Széchenyi István Egyetem 73 A feladat megoldása Moore-típusú hálózattal Sorrendi hálózatok tervezése

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

75 Széchenyi István Egyetem 75 A Moore típusú realizáció K-táblái Sorrendi hálózatok tervezése

76 Széchenyi István Egyetem 76 A Moore típusú realizáció Sorrendi hálózatok tervezése

77 Széchenyi István Egyetem 77 Gyakorló feladat Tervezzük meg szinkron Pr és Cl bemenetekkel is rendelkező, élvezérelt JK-MS tárolókkal azt a Moore-típusú szinkron sorrendi hálózatot a szimbólum-könyvtárban található elemekkel, a lehető legegyszerűbb változatban, amelynek két bemenete (X1, X2) és egy kimenete (Z) van. A hálózat az órajel felfutása előtt fogadja a bemeneti kombinációkat. A hálózat Z kimenete akkor lesz 1, ha a bemenetre az ( 1 0 ) kombináció érkezik, de csak abban az esetben, ha az előző óraciklus által fogadott bemeneti kombináció ( 0 1 ) volt.

78 Széchenyi István Egyetem 78 A feladat szimbolikus állapotgráfja

79 Széchenyi István Egyetem 79 Szimbolikus előzetes á.t., összevont előzetes á.t., kódolt á.t.

80 Széchenyi István Egyetem 80 Kódolt á.t. és vezérlési tábla

81 Széchenyi István Egyetem 81 Vezérlési tábla és K-táblák

82 Széchenyi István Egyetem 82 Realizáció

83 Széchenyi István Egyetem Tervezzük meg szinkron Pr és Cl bemenetekkel is rendelkező, élvezérelt D-MS tárolókkal azt a Moore-típusú szinkron sorrendi hálózatot a szimbólum-könyvtárban található elemekkel, a lehető legegyszerűbb változatban, amelynek két bemenete (X1, X2) és egy kimenete (Z) van. A hálózat az órajel felfutása előtt fogadja a bemeneti kombinációkat. A hálózat Z kimenete akkor lesz 1, ha a bemenetre az ( 1 0 ) kombináció érkezik, de csak abban az esetben, ha az előző óraciklus által fogadott bemeneti kombináció ( 0 1 ) volt.

84 Széchenyi István Egyetem 84 A Moore hálózat, D-MS flip-flopokkal

85 Széchenyi István Egyetem 85 Vezérlési táblák és K-táblák

86 Széchenyi István Egyetem 86 Realizáció

87 Széchenyi István Egyetem Tervezzük meg szinkron Pr és Cl bemenetekkel is rendelkező, élvezérelt JK-MS tárolókkal azt a Mealy-típusú szinkron sorrendi hálózatot a lehető legegyszerűbb változatban, amelynek két bemenete (X1, X2) és egy kimenete (Z) van. A hálózat az órajel felfutása előtt fogadja a bemeneti kombinációkat. A hálózat Z kimenete akkor lesz 1, ha a bemenetre a ( 0 1 ) bemeneti kombináció után ( 1 0 ) érkezik.

88 Széchenyi István Egyetem 88

89 Széchenyi István Egyetem 89 MEALY, DFF

90 Széchenyi István Egyetem 90

91 Széchenyi István Egyetem 91

92 Széchenyi István Egyetem 92

93 Széchenyi István Egyetem 93 4.Tervezzük meg szinkron Pr és Cl bemenetekkel is rendelkező, élvezérelt D- MS tárolókkal a mellékelt állapotgráf szerinti állapot-kimenetű szinkron sorrendi hálózatot a lehető legegyszerűbb változatban. A kezdeti állapotot a gráfon dupla kör jelzi.

94 Széchenyi István Egyetem 94 Egy kódolt gráfos, állapot-kimenetű, 1-es súlyú kódos specifikáció

95 Széchenyi István Egyetem 95 Megoldás

96 Széchenyi István Egyetem 96 Egy nem 1-es súlyú variáns ?

97 Széchenyi István Egyetem 97 Realizáció

98 Széchenyi István Egyetem 98 Egy újabb szinkron feladat Tervezzük meg egyes súlyú állapotkóddal, Pr és Cl bemenettel is rendelkező D-MS flip-flopokkal azt az egybemenetű (X) egykimenetű (Z), Moore-típusú szinkron sorrendi hálózatot, amely Z = 1 jelzéssel mutatja meg az bemeneti sorozat megjelenését egy soros bemeneti szalagon

99 Széchenyi István Egyetem 99 A feladat pontosított specifikációja állapotgráffal

100 Széchenyi István Egyetem es súlyú állapotkódolás és a vezérlési kifejezések felírása az állapotgráfból Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 Q 5 a b c d e

101 Széchenyi István Egyetem 101 A megoldás sémája

102 Széchenyi István Egyetem 102

103 Széchenyi István Egyetem 103

104 Széchenyi István Egyetem 104 Az engedélyezett J-K flip-flop sémája

105 Széchenyi István Egyetem 105 Szinkron számlálók Összetett digitális egységek általános sémamod 16 (4-bites) számláló Prioritási rend a vezérlők között: R, L, E

106 Széchenyi István Egyetem 106 Adott modulusú számláló átalakítása más modulusúvá Összetett digitális egységek m’ < m

107 Széchenyi István Egyetem 107 Számláló nullától különböző kezdő értékének beállítása Összetett digitális egységek

108 Széchenyi István Egyetem 108 Modulo-256-os számláló mod-16 számlálókból Összetett digitális egységek

109 Széchenyi István Egyetem 109 Szinkron számlálók alkalmazása szinkron sorrendi hálózatok tervezésére: egy feladat Összetett digitális egységek Állapot kimenetű kódolt állapotgráf Táblázatok a megvalósításhoz

110 Széchenyi István Egyetem 110 CÉLARCHITEKTÚRA SZINKRON SORRENDI HÁLÓZATOK SZÁMLÁLÓS MEGVALÓSÍTÁSÁRA Összetett digitális egységek

111 Széchenyi István Egyetem 111 Realizáció mod-8-as számlálóval és 8-1 multiplexerekkel Összetett digitális egységek

112 Széchenyi István Egyetem 112 Feladat szinkron számlálós sorrendi hálózat tervezésre

113 Széchenyi István Egyetem 113 Az első aszinkron hálózat tervezési mintafeladat Sorrendi hálózatok tervezése

114 Széchenyi István Egyetem 114 Időzítési diagram és előzetes szimbolikus állapottábla Sorrendi hálózatok tervezése

115 Széchenyi István Egyetem 115 A feladat absztrakt szimbolikus állapottáblája, és stabil átmenetek közötti átmenet szemléltetésével Sorrendi hálózatok tervezése Nincs állapot-összevonási lehetőség!!!

116 Széchenyi István Egyetem 116 Állapot-kódolás, a kódolt állapottábla felvétele Sorrendi hálózatok tervezése Egy ideális stabil-stabil állapot-átmenet a kódolt állapottáblán:

117 Széchenyi István Egyetem 117 A valóságos állapotátmenet: kritikus versenyhelyzetből adódó működési hiba Sorrendi hálózatok tervezése

118 Széchenyi István Egyetem 118 Az állapot-kód megváltoztatása a kritikus versenyhelyzetek kiküszöbölésére Sorrendi hálózatok tervezése Nincs kritikus versenyhelyzet

119 Széchenyi István Egyetem 119 A realizáció K-táblái és lefedésük Sorrendi hálózatok tervezése

120 Széchenyi István Egyetem 120 Realizáció Sorrendi hálózatok tervezése Hogyan áll be a kezdeti állapot?

121 Széchenyi István Egyetem 121 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.

122 Széchenyi István Egyetem 122 A második aszinkron hálózat tervezési mintafeladat Sorrendi hálózatok tervezése

123 Széchenyi István Egyetem 123 Előzetes szimbolikus állapottábla Sorrendi hálózatok tervezése

124 Széchenyi István Egyetem 124 Az összevont, szimbolikus állapottábla Sorrendi hálózatok tervezése s1 s2

125 Széchenyi István Egyetem 125 Kódolt állapottábla és a realizáció folyamata Sorrendi hálózatok tervezése Miért nem kell itt RESET jel a kezdőállapot beállításához?

126 Széchenyi István Egyetem 126 Realizáció RESET nélkül és RESET-vel Sorrendi hálózatok tervezése

127 Széchenyi István Egyetem 127 A sorrendi ÉS kapu realizációja S-R tárolóval, vezérlési tábla Sorrendi hálózatok tervezése

128 Széchenyi István Egyetem 128 K-táblák az S-R tárolós megvalósításhoz Sorrendi hálózatok tervezése

129 Széchenyi István Egyetem 129 Realizáció, kezdő-állapot beállítás nélkül Sorrendi hálózatok tervezése

130 Széchenyi István Egyetem 130 Aszinkron gyakorló feladat Tervezzünk olyan egy bemenetű, (X) egy kimenetű (Z) aszinkron hálózatot, amely a bemenetére érkező impulzusok közül csak minden másodikat továbbítja a kimenetre Sorrendi hálózatok tervezése

131 Széchenyi István Egyetem 131 Előzetes szimbolikus á.t., eredménytelen állapot-összevonási kísérlet, és kritikus versenyhelyzet mentes állapot-kódolás Sorrendi hálózatok tervezése

132 Széchenyi István Egyetem 132 A kódolt állapot-tábla Sorrendi hálózatok tervezése

133 Széchenyi István Egyetem 133 K táblák a szekunder változók és kimenet lefedésére Sorrendi hálózatok tervezése

134 Széchenyi István Egyetem 134 Realizáció Sorrendi hálózatok tervezése

135 Széchenyi István Egyetem 135 Az S-R realizáció K vezérlési- és táblái

136 Széchenyi István Egyetem 136 Realizáció S-R tárolókkal Sorrendi hálózatok tervezése

137 Széchenyi István Egyetem 137 Ismerjük-e már ezt a hálózatot? Sorrendi hálózatok tervezése

138 Széchenyi István Egyetem 138 Lényeges hazárdok aszinkron hálózatokban Sorrendi hálózatok tervezése

139 Széchenyi István Egyetem 139 Szinkron sorrendi hálózatok tervezésének fő lépései Sorrendi hálózatok tervezése

140 Széchenyi István Egyetem 140 Aszinkron sorrendi hálózatok tervezésének fő lépései Sorrendi hálózatok tervezése

141 Széchenyi István Egyetem 141 Sorrendi hálózatok kezdeti állapotának beállítása Sorrendi hálózatok tervezése

142 Széchenyi István Egyetem 142 Szinkron: Beállítás a PRESET (Pr) és a CLEAR (Cl) bemenetek kihasználásával Sorrendi hálózatok tervezése

143 Széchenyi István Egyetem 143 Szinkron: Beállítás az fy hálózat kiegészítésével, D flip-flop esetében Sorrendi hálózatok tervezése FONTOS! Ez a módszer minden esetben biztosítja a kezdeti állapot beállását a szekunder változók és a bemenetek aktuális állapotától függetlenül

144 Széchenyi István Egyetem 144 Szinkron: Beállítás az fy hálózat J-K kimeneti logikáinak kiegészítésével Sorrendi hálózatok tervezése FONTOS! Ez a módszer minden esetben biztosítja a kezdeti állapot beállását a szekunder változók és a bemenetek aktuális állapotától függetlenül

145 Széchenyi István Egyetem Szinkron: Beállítás szekunder változók aktuális állapotának módosításával FONTOS! Ez a módszer egyszerűbb, de nem biztosítja minden esetben a bemenetektől függetlenül a kezdeti állapot beállítását. PÉLDA: Q 1 n és Q 2 n alacsony szintje nem garantálja mindkét J alacsony, és mindkét K magas szintjét! Sorrendi hálózatok tervezése

146 Széchenyi István Egyetem 146 Aszinkron: Közvetlenül visszacsatolt kombinációs hálózattal megvalósított aszinkron hálózat kezdeti állapotának beállítása a szekunder változók módosításával Sorrendi hálózatok tervezése FONTOS! Ez a módszer csak a bemenetekre megadott kezdeti bemeneti kombinációval együtt biztosítja a stabil kezdeti állapot beállítását.

147 Széchenyi István Egyetem 147 Aszinkron: S-R tárolókkal visszacsatolt aszinkron hálózatok kezdeti állapotának beállítása az fy hálózat S és R kimeneteinek kiegészítésével Sorrendi hálózatok tervezése FONTOS! Ez nem biztosítja minden esetben a bemenetektől függetlenül a stabil kezdeti állapot beállítását.

148 Széchenyi István Egyetem S-R tárolós aszinkron hálózat kezdeti állapotának beállítása a szekunder változók módosításával FONTOS! Ez a módszer a bemenetekre megadott kezdeti bemeneti kombinációval együtt sem biztosítja mindig a kezdeti állapot beállítását. PÉLDA: Sorrendi hálózatok tervezése

149 Széchenyi István Egyetem 149 Állapot-összevonási módszerek Sorrendi hálózatok tervezése 1. Állapot-összevonás teljesen specifikált szimbolikus előzetes állapottáblán 2. Állapot-összevonás nem teljesen specifikált, szimbolikus előzetes állapottáblán

150 Széchenyi István Egyetem 150 Állapot-összevonás teljesen specifikált előzetes szimbolikus állapottáblán Sorrendi hálózatok tervezése Az összevonhatóság feltétele

151 Széchenyi István Egyetem 151 A nem-megkülönböztethetőség, mint reláció Sorrendi hálózatok tervezése Az ilyen relációkat ekvivalencia-típusú relációknak nevezzük.

152 Széchenyi István Egyetem 152 Összevonható állapotok szemléltetése és a lépcsős tábla Sorrendi hálózatok tervezése Diszjunkt részhalmazokra bontás

153 Széchenyi István Egyetem 153 Jelölések a lépcsős táblán Sorrendi hálózatok tervezése

154 Széchenyi István Egyetem 154 Mintapélda megoldása lépcsős táblán (1) Sorrendi hálózatok tervezése

155 Széchenyi István Egyetem 155 Mintapélda megoldása lépcsős táblán (2) Sorrendi hálózatok tervezése

156 Széchenyi István Egyetem 156 Mintapélda megoldása lépcsős táblán (3) Sorrendi hálózatok tervezése

157 Széchenyi István Egyetem 157 Az összevont szimbolikus állapottábla Sorrendi hálózatok tervezése (a c )  s1 (b d )  s2 (e)  s3

158 Széchenyi István Egyetem 158 Állapot-összevonás nem teljesen specifikált előzetes szimbolikus állapottáblán (1) A nem teljesen specifikált előzetes, szimbolikus állapottáblán két állapot nem megkülönböztethető, ha bemeneti kombinációnként megegyeznek a kimeneti kombinációk, ha mindkettőre specifikálva vannak, és a következő állapotok is nem megkülönböztethetők, ha mindkettőre specifikálva vannak. Sorrendi hálózatok tervezése

159 Széchenyi István Egyetem 159 Állapot-összevonás nem teljesen specifikált előzetes szimbolikus állapottáblán (2) (abd), (ce) Sorrendi hálózatok tervezése Egy ismert feladat: Tegyük teljesen specifikálttá, és csináljunk összevonást ekvivalencia relációkkal

160 Széchenyi István Egyetem Az állapot-kompatibilitás 160 Egy nem teljesen specifikált szimbolikus előzetes állapottáblával megadott hálózat (NTSH) adott állapotához tartozó specifikációs bemeneti sorozat az, amelyre a hálózat minden állapotátmenete és kimenete specifikálva van. Két szimbolikus állapot az NTSH állapottábláján csak akkor megkülönböztethető, (MK), ha létezik legalább egy olyan specifikált bemeneti sorozat, amely mindkét állapotra érvényes, és amelynek legalább egy elemére más kimeneti kombináció adódik. Ha ilyen specifikációs bemeneti sorozat nem létezik, a két állapot NMK. Ha a kiválasztott két állapotra létezik olyan bemeneti kombináció, amelyre vagy a kimenetek, vagy a következő állapotok, vagy mindkettő specifikálva vannak, a két állapot akkor nem-megkülönböztethető, ha a specifikált kimeneti kombinációk bemeneti kombinációnként megegyeznek, a specifikált következő állapotok pedig nem-megkülönböztethetők. Sorrendi hálózatok tervezése

161 Széchenyi István Egyetem 161 A nem-megkülönböztethetőség, mint reláció Sorrendi hálózatok tervezése Jelölések a lépcsős táblán:

162 Széchenyi István Egyetem A kompatibilitás elégséges feltételei: 162 Ha nincs olyan bemeneti kombináció, amelyre mindkét állapotból specifikált következő állapot és specifikált kimenet lenne az állapottáblán, akkor a két állapot kompatibilis. Ha pedig létezik mindkét állapotra specifikált kimeneti kombinációt és következő állapotot definiáló bemeneti kombináció, és erre a két állapothoz tartozó kimeneti kombinációk megegyeznek, valamint a két állapothoz tartozó következő állapotok kompatibilisek, akkor a két állapot kompatibilis. Sorrendi hálózatok tervezése

163 Széchenyi István Egyetem 163 A kompatibilitási osztályok zárt halmaza Sorrendi hálózatok tervezése

164 Széchenyi István Egyetem 164 Kevesebb, vagy kisebb állapot-számú osztályból álló zárt kompatibilitási osztály-halmaz keresése Sorrendi hálózatok tervezése

165 Széchenyi István Egyetem 165 megvizsgáljuk, van-e olyan kompatibilitási osztály, amelynek valamennyi állapota szerepel valamely más osztályban is: ha így van, megkísérelhetjük elhagyni ezt az osztályt. Ez akkor lehetséges, ha az osztály elhagyása után is zárt marad a kompatibilitási osztályok halmaza. Ha a zártság nem tartható fenn, akkor visszatesszük az elhagyni kívánt osztályt, és a többszörösen szereplő állapotok egyes osztályokból való elhagyásával próbálkozunk. ha találunk a teljes lefedettség és a zártság fenntartásával elhagyható állapotokat, akkor egyszerűbb összevont állapottáblát kapunk. több megoldás is kínálkozhat, ezek közül kell választani a megvalósítandó összevont állapottáblát. Sorrendi hálózatok tervezése

166 Széchenyi István Egyetem 166 Példa NTSH állapottáblázaton történő állapot- összevonásra Sorrendi hálózatok tervezése

167 Széchenyi István Egyetem Mintapélda megoldása lépcsős táblán 167 Sorrendi hálózatok tervezése

168 Széchenyi István Egyetem 168 Két redukált, zárt osztályhalmaz Sorrendi hálózatok tervezése

169 Széchenyi István Egyetem 169 A két lehetséges összevonás alapján előállított összevont táblák Sorrendi hálózatok tervezése

170 Széchenyi István Egyetem 170 Összefoglalás az állapot-összevonási módszerekről Sorrendi hálózatok tervezése

171 Széchenyi István Egyetem 171 Élvezérelt D-C tároló Sorrendi hálózatok tervezése

172 Széchenyi István Egyetem A lépcsős tábla, a maximális kompatibilitási osztályok, és a legegyszerűbb zárt osztályhalmaz

173 Széchenyi István Egyetem 173 Kódolás: Y1Y2 s1 00 s201 s311 s410 Sorrendi hálózatok tervezése

174 Széchenyi István Egyetem 174 Állapot-kódolási módszerek Sorrendi hálózatok tervezése

175 Széchenyi István Egyetem 175 Partícióalgebrai alapok

176 Széchenyi István Egyetem 176 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)

177 Széchenyi István Egyetem 177 Műveletek partíciók között Partíciók úniója

178 Széchenyi István Egyetem 178 Partíciók metszete

179 Széchenyi István Egyetem 179 A partíciók közötti részben-rendezési reláció

180 Széchenyi István Egyetem 180 Partíciók hálója

181 Széchenyi István Egyetem 181 Általánosítás: Egy fy hálózat kompozíció

182 Széchenyi István Egyetem 182 Az i. komponenshez rendelt partíció-pár

183 Széchenyi István Egyetem 183 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 ! ! !

184 Széchenyi István Egyetem 184 Partícópárok

185 Széchenyi István Egyetem 185 A partíció-pár f y tulajdonsága

186 Széchenyi István Egyetem 186 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 )

187 Széchenyi István Egyetem 187 PÉLDA

188 Széchenyi István Egyetem 188 Önfüggő szekunder-változó csoport keresése: egy bevezető példa Sorrendi hálózatok tervezése

189 Széchenyi István Egyetem 189 HT partíció

190 Széchenyi István Egyetem 190 HT partíció általában Sorrendi hálózatok tervezése

191 Széchenyi István Egyetem 191 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!!!!

192 Széchenyi István Egyetem 192 Önfüggő szekunder változó-csoport keresése: egy HT-partíciós állapotkódolási feladat 2. kísérlet. (Legyen a és c egy osztályban) Sorrendi hálózatok tervezése Ez már jó!!!!

193 Széchenyi István Egyetem 193 Az állapotkód felvétele és a realizáció vezérlési táblája Sorrendi hálózatok tervezése

194 Széchenyi István Egyetem 194 Az önfüggés igazolása K-táblákkal Sorrendi hálózatok tervezése

195 Széchenyi István Egyetem 195 ÁLLAPOTKÓDOLÁSI SÉMÁK

196 Széchenyi István Egyetem 196 Szinkron hálózatok 1-es súlyú állapotkódolással Sorrendi hálózatok tervezése

197 Széchenyi István Egyetem 197 Aszinkron hálózatok állapot-kódolása:Tracey és Unger módszere a kritikus versenyhelyzetek kiküszöbölésére Sorrendi hálózatok tervezése

198 Széchenyi István Egyetem 198 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”

199 Széchenyi István Egyetem 199 A TU módszer egy korábbi példán

200 Széchenyi István Egyetem 200 Önfüggő szekunder-változó csoport keresése: egy bevezető példa Sorrendi hálózatok tervezése

201 Széchenyi István Egyetem 201 Önfüggő szekunder-változó csoport keresése: egy bevezető példa Sorrendi hálózatok tervezése

202 Széchenyi István Egyetem 202 A HT partíció szemléltetése Sorrendi hálózatok tervezése A második kódolási változat

203 Széchenyi István Egyetem 203 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:

204 Széchenyi István Egyetem 204 HT partíció általában Sorrendi hálózatok tervezése

205 Széchenyi István Egyetem 205 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!!!!

206 Széchenyi István Egyetem 206 Önfüggő szekunder változó-csoport keresése: egy HT-partíciós állapotkódolási feladat 2. kísérlet. (Legyen a és c egy osztályban) Sorrendi hálózatok tervezése Ez már jó!!!!

207 Széchenyi István Egyetem 207 Az állapotkód felvétele és a realizáció vezérlési táblája Sorrendi hálózatok tervezése

208 Széchenyi István Egyetem 208 Az önfüggés igazolása K-táblákkal Sorrendi hálózatok tervezése

209 Széchenyi István Egyetem 209 Szinkron hálózatok 1-es súlyú állapotkódolással Sorrendi hálózatok tervezése

210 Széchenyi István Egyetem Aszinkron hálózatok kritikus versenyhelyzet-mentes állapotkódolása

211 Széchenyi István Egyetem A kritikus versenyhelyzet lehetőségének megállapítása szimbolikus állapottáblán A megváltozott bemeneti kombináció oszlopában találjuk a tervezett új stabil állapot szimbólumát, valamint a stabilizálódott szimbólumot is. Az oszlopban szereplő minden más stabil állapot „leselkedő” potenciális hazárd Például : ha (00,s1) állapotból az (10, s2) állapotba mennénk, az s3 leselkedő, azaz el kéne kerülni, hogy a kódja tranziensként megjelenjen.

212 Széchenyi István Egyetem 212 Tracey és Unger módszere a kritikus versenyhelyzetek kiküszöbölésére Sorrendi hálózatok tervezése

213 Széchenyi István Egyetem 213 Az élvezérelt D-C kritikus versenyhelyzet mentes állapotkódolás TU módszerrel

214 Széchenyi István Egyetem Állapot-kódolás Tracey –Unger módszerrel 1. A lehetséges bemeneti változások szerint listába vesszük a tervezett stabil-stabil átmeneteket, a leselkedő feltüntetésével.

215 Széchenyi István Egyetem TU szabályok és kiinduló állapotkód Ahány különböző szabály, annyi szekunder változót írunk fel, és annak az állapotait a szabály alapján határozzuk meg. Minden szekunder változóra mindkét lehetséges választást felírjuk.

216 Széchenyi István Egyetem Összevonások a minimális számú szabály elérésére

217 Széchenyi István Egyetem A kódolt állapottábla előállítása

218 Széchenyi István Egyetem Realizáció S-R tárolókkal

219 Széchenyi István Egyetem 219 Az összetett digitális egységek csoportjai Összetett digitális egységek

220 Széchenyi István Egyetem 220 Multiplexerek, demultiplexerek Összetett digitális egységek

221 Széchenyi István Egyetem 221 Négybemenetű, egykimenetú multiplexer Sorrendi hálózatok tervezése

222 Széchenyi István Egyetem 222 Bővítés a bemenetek számának növelésére Összetett digitális egységek

223 Széchenyi István Egyetem 223 Bővítés sínek közötti választás céljából Sorrendi hálózatok tervezése

224 Széchenyi István Egyetem 224 A multiplexerek felépítése Sorrendi hálózatok tervezése

225 Széchenyi István Egyetem 225 A multiplexer, mint programozható logikai hálózat Összetett digitális egységek A EXOR függvény megvalósítása4-1 multiplexerrel

226 Széchenyi István Egyetem 226 Demultiplexerek Összetett digitális egységek A demultriplexer, mint dekóder

227 Széchenyi István Egyetem 227 Multiplexerek és demultiplexerek CMOS átvivő- kapukkal Összetett digitális egységek CMOS kapcsoló: egy n- és egy p-csatornás MOS tranzisztor párhuzamosan összekapcsolva

228 Széchenyi István Egyetem 228 Szintvezérelt, statikus regiszter Összetett digitális egységek A regiszter a G=1 szint fenállásának idején „átlátszó”, azaz d változásai késleltetve ugyan, de kijutnak a kimenetre.

229 Széchenyi István Egyetem 229 Szintvezérelt regiszter ponált és negált beírójelekkel Összetett digitális egységek A CMOS kapcsoló alkalmazása.

230 Széchenyi István Egyetem 230 Kvázistatikus regiszter Összetett digitális egységek A kapacitás a G lefutása és H felfutása között tárolja a beírt szintet. Az inverterek frissítenek

231 Széchenyi István Egyetem 231 Élvezérelt regiszter Összetett digitális egységek Az átlátszóság a G jel felfutásának idejére szűkül! Igen sok előny származik ebből.

232 Széchenyi István Egyetem 232 A soros memóriák alapeleme Összetett digitális egységek Ez egy két bemenetről beírható élvezérelt D-MS flip-flop, a bemeneten 2-1 multiplexerrel.

233 Széchenyi István Egyetem 233 Nyitott, párhuzamosan is betölthető soros elérésű memória-sor (SHIFT-regiszter) Összetett digitális egységek

234 Széchenyi István Egyetem 234 Bit-szervezésű, sorosan rátölthető, párhuzamosan is betölthető soros elérésű memória Összetett digitális egységek

235 Széchenyi István Egyetem 235 Szószervezésű, sorosan rátölthető soros elérésű memória Összetett digitális egységek

236 Széchenyi István Egyetem 236 FIFO (First In First Out) memória Összetett digitális egységek

237 Széchenyi István Egyetem 237 A LIFO (Last In First Out) memória elemei Összetett digitális egységek LIFO alap-elem, LIFO egy sora

238 Széchenyi István Egyetem 238 Párhuzamos elérésű memóriák (RAM-ok) Összetett digitális egységek RAM alapcella Szószervezésű RAM R : olvasás, W : Írás

239 Széchenyi István Egyetem 239 Számlálók. A J-K MS tároló, mint a számlálók alapeleme. A kettes osztó funkció Összetett digitális egységek

240 Széchenyi István Egyetem 240 A szinkron számlálók modellje Összetett digitális egységek általános sémamod 16 (4-bites) számláló Prioritási rend a vezérlők között: R, L, E

241 Széchenyi István Egyetem 241 Adott modulusú számláló átalakítása más modulusúvá Összetett digitális egységek m’ < m

242 Széchenyi István Egyetem 242 Számláló nullától különböző kezdő értékének beállítása Összetett digitális egységek

243 Széchenyi István Egyetem 243 Modulo-256-os számláló mod-16 számlálókból Összetett digitális egységek

244 Széchenyi István Egyetem 244 Szinkron számlálók alkalmazása szinkron sorrendi hálózatok tervezésére: egy feladat Összetett digitális egységek Állapot kimenetű kódolt állapotgráf Táblázatok a megvalósításhoz

245 Széchenyi István Egyetem 245 CÉLARCHITEKTÚRA SZINKRON SORRENDI HÁLÓZATOK SZÁMLÁLÓS MEGVALÓSÍTÁSÁRA

246 Széchenyi István Egyetem 246 Realizáció mod-8-as számlálóval és 8-1 multiplexerekkel Összetett digitális egységek

247 Széchenyi István Egyetem 247 Aszinkron számlálók Összetett digitális egységek Kettes osztók kaszkádja

248 Széchenyi István Egyetem 248 Aszinkron számlálók kaszkádja. Mod-256 mod-16 aszinkron számlálókkal Összetett digitális egységek

249 Széchenyi István Egyetem bites komparátor

250 Széchenyi István Egyetem bites komparátor összeállítása

251 Széchenyi István Egyetem 251 Komparátorok Összetett digitális egységek 4-bites komparátor 8-bites komparátor, 4-bitesekből

252 Széchenyi István Egyetem 252 Összeadók. Az 1-bites összeadó Összetett digitális egységek

253 Széchenyi István Egyetem 253 Soros átvitelképzésű bit-vektor összeadó Összetett digitális egységek

254 Széchenyi István Egyetem 254 Párhuzamos átvitelképzésű bit-vektor összeadó Összetett digitális egységek

255 Széchenyi István Egyetem 255 A kettes-komplemens kódú számábrázolás A :szám, súlyozott bináris kóddal KK(A) : a szám kettes komplemense, adott szabály szerint előállítva. Egy kettes komplemens kódú kódú szám (-1) szerese a szám kettes komplemense A + KK(A) = 0! A kettes komplemens kód: MSB : előjel (MSB-1) – LSB : számérték ●Ha a szám pozitív, előjele 0, a számérték pedig a szám binárisan súlyozott abszolút értéke ● Ha a szám negatív, előjele 1, és az abszolút érték a kettes komplemens, előállításával határozható meg

256 Széchenyi István Egyetem 256 A kettes komplemens előállítása 1.lépés : bitenkénti negálás (egyes komplemens) 2.lépés : 000….1 hozzáadása az egyes komplemenshez 3.Példa: pozitív szám, abszolút értéke 5, ez tehát a (+5) kettes komplemens kóddal Ennek 2-es komplemense -5 kell hogy legyen: 1-es komplemens : es komplemens : Próba : (1)

257 Széchenyi István Egyetem 257 Kivonás kettes komplemens kódban Vegyük a kivonandó kettes komplemensét,és a kissebítendőhöz adjuk hozzá !

258 Széchenyi István Egyetem 258 Kettes-komplemens-képző egységek Összetett digitális egységek

259 Széchenyi István Egyetem 259 Abszolút-érték képző. Kivonás mikroprocesszorokban Összetett digitális egységek

260 Széchenyi István Egyetem 260 Szorzók. 4-bites array-szorzó Összetett digitális egységek

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

262 Széchenyi István Egyetem 262 Vezérlők: A digitális egység felbontása adat- és vezérlő- alegységre Összetett digitális egységek

263 Széchenyi István Egyetem 263 Számláló-típusú vezérlők Összetett digitális egységek A struktúra hazárdmentes vezérlés

264 Széchenyi István Egyetem 264 Példa számláló típusú vezérlő egység tervezésére Összetett digitális egységek folyamat-ábra állapotgráf és vezérlési akciók

265 Széchenyi István Egyetem 265 A feladat megoldása Összetett digitális egységek a három multiplexer a vezérlőjelek realizálása

266 Széchenyi István Egyetem 266 Kétfázisú órajellel működő vezérlő struktúrája

267 Széchenyi István Egyetem 267 Négyfázisú MASTER-SLAVE hand-shake protokol

268 Széchenyi István Egyetem 268 Egy egyszerű SLAVE DP

269 Széchenyi István Egyetem 269 FELADAT

270 Széchenyi István Egyetem 270 Kétfázisú órajellel működő vezérlő időzítése

271 Széchenyi István Egyetem 271 Egy autonom egység tervezése

272 Széchenyi István Egyetem 272 A megoldás

273 Széchenyi István Egyetem 273 Egy új feladat Adott egy „d” adatbusz, amelyről elindítás (START) után egymás után két adatot olvasunk be, két regiszterbe. Ezután a két adatot rendezni kell, azaz a baloldali reiszterbe kerül a kisebb. Ha a rendezés megtörtént, tovább adjuk a vezérlést. (PASS)

274 Széchenyi István Egyetem 274 FSM dekompozíciós feladat

275 Széchenyi István Egyetem 275

276 Széchenyi István Egyetem 276 GRÁF-DEKOMPOZÍCIÓ

277 Széchenyi István Egyetem 277 FSM_1

278 Széchenyi István Egyetem 278 FSM_2

279 Széchenyi István Egyetem 279 FSM (TIMING) & CONTROL

280 Széchenyi István Egyetem 280 A TELJES EGYSÉG

281 Széchenyi István Egyetem 281 Vezérlés mikroprogramozással Összetett digitális egységek

282 Széchenyi István Egyetem 282 A Neumann architektúra Mikroprocesszorok CÍMZÉSI MÓDOK: CÍM-SÍN: Egyirányú, háraomállapotú ADAT-SÍN: Kétirányú, háromállapotú

283 Széchenyi István Egyetem 283 A szekvenciális program Mikroprocesszorok

284 Széchenyi István Egyetem 284 Egyszerű mikroprocesszor architektúra Mikroprocesszorok

285 Széchenyi István Egyetem 285 TAC alapfogalmak CIKLUS : A külső memóriával lebonyolított kommunikáció (írás vagy olvasás) Speciális ciklus : Az utasítás elővétel (FETCH) Állapot : A ciklusok állapotokból állnak. A ciklusok különböző számú állapotból állhatnak. Egy állapot két ph1 felfutás közötti időintervallumot fed

286 Széchenyi István Egyetem 286 Ciklus, állapot Egy állapot megjelölés a vezérlési folyamatban : Mi.Tj az i. ciklus j. állapota

287 Széchenyi István Egyetem 287 A harmadik állapot

288 Széchenyi István Egyetem 288 Az utasításkészlet Mikroprocesszorok

289 Széchenyi István Egyetem 289 A ’MOVEr,M’ (Move from Memory) utasítás végrehajtása Mikroprocesszorok

290 Széchenyi István Egyetem 290 Az ’ADD M’ ( Add Memory) utasítás végrehajtása Mikroprocesszorok

291 Széchenyi István Egyetem 291 A ’CALL’ ( Call, azaz alprogram hívás) utasítás végrehajtása (1) Mikroprocesszorok

292 Széchenyi István Egyetem 292 A ’CALL’ ( Call, azaz alprogram hívás) utasítás végrehajtása (2) Mikroprocesszorok

293 Széchenyi István Egyetem 293 A READY-WAIT jelpáros Mikroprocesszorok

294 Széchenyi István Egyetem 294 A státusz-információ Mikroprocesszorok

295 Széchenyi István Egyetem 295 A jelzőbitek(csak néhány) Mikroprocesszorok

296 Széchenyi István Egyetem 296 Az SP értékének beállítása Mikroprocesszorok

297 Széchenyi István Egyetem 297 A megszakítások kezelése Mikroprocesszorok

298 Széchenyi István Egyetem 298 A mikroprocesszoros rendszer Mikroprocesszorok

299 Széchenyi István Egyetem 299 Rendszer-komponensek Mikroprocesszorok

300 Széchenyi István Egyetem 300 Mikroprocesszor és más rendszerelemek közötti kommunikáció Mikroprocesszorok MASTER : képes adatátvitel kezdeményezésére és a folyamat vezérlésére SLAVE : A MASTER kijelőlésére képesek résztvenni az adatátvitelben

301 Széchenyi István Egyetem 301 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)

302 Széchenyi István Egyetem 302 Negatív logikájú vezérlő-sín jelek Mikroprocesszorok

303 Széchenyi István Egyetem 303 MASTER és SLAVE kapcsolata Mikroprocesszorok

304 Széchenyi István Egyetem 304 HAND-SHAKE olvasás/írás Mikroprocesszorok írás olvasás


Letölteni ppt "Digitális hálózatok Somogyi Miklós. Széchenyi István Egyetem 2 A logikai értékek és műveletek Kombinációs hálózatok tervezése Két-értékes rendszerek:"

Hasonló előadás


Google Hirdetések