ΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων

Σχετικά έγγραφα
ΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων 15/11/2010. Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων 1

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ψηφιακή Σχεδίαση

ΗΜΥ 210 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. Χειµερινό Εξάµηνο 2016 ΔΙΑΛΕΞΗ 13: Διαδικασία Σχεδιασµού Ακολουθιακών Κυκλωµάτων (Κεφάλαιο 6.

Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων

ΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων

ΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων. Ανάλυση Ακολουθιακών Κυκλωμάτων 1

ΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων. Μετρητές 1

ΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων. VHDL για Ακολουθιακά Κυκλώματα 1

Περίληψη. ΗΜΥ-210: Λογικός Σχεδιασµός Εαρινό Εξάµηνο Καθιερωµένα Γραφικά Σύµβολα. ΗΜΥ 210: Λογικός Σχεδιασµός, Εαρινό Εξάµηνο 2005

ΗΜΥ 210: Λογικός Σχεδιασµός, Εαρινό Εξάµηνο Ένα συνδυαστικό κύκλωµα µπορεί να περιγραφεί από: Φεβ-05. n-είσοδοι

Περίληψη. ΗΜΥ-210: Λογικός Σχεδιασµός Εαρινό Εξάµηνο Μετρητής Ριπής (Ripple Counter) Μετρητές (Counters) Μετρητής Ριπής (συν.

VHDL για Σχεδιασµό Ακολουθιακών Κυκλωµάτων

Περίληψη. ΗΜΥ-210: Λογικός Σχεδιασµός Εαρινό Εξάµηνο Στοιχειώδης Λογικές Συναρτήσεις

Ελίνα Μακρή

ΗΜΥ 210 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. Χειµερινό Εξάµηνο 2016 Συµπληρωµατική ΔΙΑΛΕΞΗ 14: Περιγραφή Ακολουθιακών Κυκλωµάτων στη VHDL

6.1 Καταχωρητές. Ένας καταχωρητής είναι μια ομάδα από f/f αλλά μπορεί να περιέχει και πύλες. Καταχωρητής των n ψηφίων αποτελείται από n f/f.

26-Nov-09. ΗΜΥ 210: Λογικός Σχεδιασμός, Χειμερινό Εξάμηνο Καταχωρητές 1. Διδάσκουσα: Μαρία Κ. Μιχαήλ

ΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων Χειμερινό Εξάμηνο Βασικές Συνδυαστικές Συναρτήσεις και. Διδάσκουσα: Μαρία Κ. Μιχαήλ

Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση

ΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων Χειμερινό Εξάμηνο 2008

ΗΜΥ 210 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

6.1 Θεωρητική εισαγωγή

Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων

ΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων. Καταχωρητές 1

100 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΜΕ ΤΙΣ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

ΗΜΥ 210 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. Χειµερινό Εξάµηνο 2016 ΔΙΑΛΕΞΗ 16: Μετρητές (Counters)

ΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων. Βασικές Συνδυαστικές Συναρτήσεις και Κυκλώματα 1

ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ

ΗΜΥ 210: Σχεδιασμό Ψηφιακών Συστημάτων, Χειμερινό Εξάμηνο 2008

ΑΣΚΗΣΗ 10 ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΑΚΟΛΟΥΘΙΑΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ

Ανάλυση Σύγχρονων Ακολουθιακών Κυκλωμάτων

Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων

ΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων. Προγραμματιζόμενη Λογική Γιατί;

5.1 Θεωρητική εισαγωγή

Περίληψη. ΗΜΥ-210: Λογικός Σχεδιασµός Εαρινό Εξάµηνο Παράδειγµα: Καταχωρητής 2-bit. Καταχωρητής 4-bit. Μνήµη Καταχωρητών

Η κανονική μορφή της συνάρτησης που υλοποιείται με τον προηγούμενο πίνακα αληθείας σε μορφή ελαχιστόρων είναι η Q = [A].

ΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων. Συνδυαστική Λογική / Κυκλώματα

Συνδυαστικά Λογικά Κυκλώματα

ΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων Χειμερινό Εξάμηνο 2008

«Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων σε FPGA» Εαρινό εξάμηνο Διάλεξη 8 η : Μηχανές Πεπερασμένων Κaταστάσεων σε FPGAs

Λογική Σχεδίαση Ι - Εξεταστική Φεβρουαρίου 2013 Διάρκεια εξέτασης : 160 Ονοματεπώνυμο : Α. Μ. Έτος σπουδών:

Λογικός Σχεδιασµός και Σχεδιασµός Η/Υ. ΗΜΥ-210: Εαρινό Εξάµηνο Σκοπός του µαθήµατος. Ψηφιακά Συστήµατα. Περίληψη. Εύρος Τάσης (Voltage(

6 η Θεµατική Ενότητα : Σχεδίαση Συστηµάτων σε Επίπεδο Καταχωρητή

Κατ οίκον Εργασία ΚE5

ΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων. Ακολουθιακά Κυκλώματα: Μανδαλωτές και Flip-Flops 1

Ηλεκτρολόγοι Μηχανικοί ΕΜΠ Λογική Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων Διαγώνισμα κανονικής εξέτασης 2017

ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ

Διδάσκουσα: Μαρία Κ. Μιχαήλ. Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Behavioral & Mixed VHDL Architectures Finite State Machines in VHDL

Ελίνα Μακρή

13. ΣΥΓΧΡΟΝΑ ΑΚΟΛΟΥΘΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

ΣΧΟΛΗ ΑΣΠΑΙΤΕ ΤΜΗΜΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ & ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

f(x, y, z) = y z + xz

Ακολουθιακά Κυκλώματα Flip-Flops

ΑΣΚΗΣΗ 8 ΚΑΤΑΧΩΡΗΤΕΣ - REGISTERS

ΗΜΥ 210 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. Χειµερινό Εξάµηνο 2016 ΔΙΑΛΕΞΗ 15: Καταχωρητές (Registers)

Πανεπιστήµιο Κύπρου DEPARTMENT OF COMPUTER SCIENCE

ΗΜΥ211 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων

ΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία

ΗΜΥ 210: Λογικός Σχεδιασμός, Χειμερινό Εξάμηνο 2008

ΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων. Σχεδιασμός Συνδυαστικών Κυκλωμάτων 1

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. Πρόλογος...9 ΚΕΦ. 1. ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ - ΚΩΔΙΚΕΣ

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Συνδυαστική Λογική. Επιμέλεια Διαφανειών: Δ.

ΑΣΚΗΣΗ 8 ΠΟΛΥΠΛΕΚΤΕΣ ( MULTIPLEXERS - MUX) ΑΠΟΠΛΕΚΤΕΣ (DEMULTIPLEXERS - DEMUX)

Behavioral & Mixed VHDL Architectures Finite State Machines in VHDL

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Ακολουθιακή Λογική. Επιμέλεια Διαφανειών: Δ.

Κυκλώµατα. Εισαγωγή. Συνδυαστικό Κύκλωµα

Ηλεκτρολόγοι Μηχανικοί ΕΜΠ Λογική Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων Διαγώνισμα κανονικής εξέτασης Θέμα 1ο (3 μονάδες)

Καταχωρητές, Μετρητές και Ακολουθιακά Κυκλώματα

Υπολογιστές και Πληροφορία 1

Ψηφιακά Συστήματα. 6. Σχεδίαση Συνδυαστικών Κυκλωμάτων

ΤΙΤΛΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ ΚΑΤΑΧΩΡΗΤΕΣ ΟΛΙΣΘΗΤΕΣ

K24 Ψηφιακά Ηλεκτρονικά 10: Ακολουθιακά Κυκλώματα

Κυκλώµατα. Εισαγωγή. Συνδυαστικό Κύκλωµα

Άσκηση 3 Ένα νέο είδος flip flop έχει τον ακόλουθο πίνακα αληθείας : I 1 I 0 Q (t+1) Q (t) 1 0 ~Q (t) Κατασκευάστε τον πίνακα

ΑΣΚΗΣΗ 6 ΠΟΛΥΠΛΕΚΤΕΣ (MUX) ΑΠΟΠΛΕΚΤΕΣ (DEMUX)

5. Σύγχρονα Ακολουθιακά Κυκλώματα

ΗΥ220 Εργαστήριο Ψηφιακών Κυκλωμάτων

Ασύγχρονοι Απαριθμητές. Διάλεξη 7

ΑΣΚΗΣΗ 7 ΚΩΔΙΚΕΣ Η ΟΘΟΝΗ 7 ΤΜΗΜΑΤΩΝ - ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗTΕΣ ( ENCODERS )

Ενότητα 7 ΑΠΟΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΕΣ - ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΤΕΣ ΑΠΟΠΛΕΚΤΕΣ - ΠΟΛΥΠΛΕΚΤΕΣ

ΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων

Σχεδίαση Ψηφιακών Συστηµάτων

Κεφάλαιο 3 ο Ακολουθιακά Κυκλώματα με ολοκληρωμένα ΤΤL

Εργαστήριο Ψηφιακών Συστηµάτων ΗΜΥ211

ΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων Σεπτέμβριος 10. Κεφάλαιο 2: Συνδιαστικά Λογικά Κυκλώματα (Ελαχιστοποίηση με Κατάταξη σε Πίνακα) 1

ΑΣΚΗΣΗ 10 ΣΥΓΧΡΟΝΟΙ ΑΠΑΡΙΘΜΗΤΕΣ

Καταχωρητές,Σύγχρονοι Μετρητές και ΑκολουθιακάΚυκλώματα

ΗΜΥ 210 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΤΙΤΛΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ ΟΙ ΚΑΤΑΧΩΡΗΤΕΣ ΚΑΙ Η ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥΣ ΜΕ FLIP-FLOP ΚΑΙ ΠΥΛΕΣ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

ΗΜΥ211 Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων

Θέμα 1ο (3 μονάδες) Υλοποιήστε το ακoλουθιακό κύκλωμα που περιγράφεται από το κατωτέρω διάγραμμα

K24 Ψηφιακά Ηλεκτρονικά 6: Πολυπλέκτες/Αποπολυπλέκτες

Εργαστήριο Ψηφιακών Κυκλωμάτων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ Συνδυαστικά Κυκλώµατα. 3.2 Σχεδιασµός Συνδυαστικής Λογικής 3.3 ιαδικασία Ανάλυσης 3.4 ιαδικασία Σχεδιασµού.

Ολοκληρωμένα Κυκλώματα

Μία μέθοδος προσομοίωσης ψηφιακών κυκλωμάτων Εξελικτικής Υπολογιστικής

Transcript:

ΗΜΥ 2: Λογικός Σχεδιασμός, Χειμερινό Εξάμηνο 28 8//28 ΗΜΥ-2: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων Χειμερινό Εξάμηνο 28 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων Διδάσκουσα: Μαρία Κ. Μιχαήλ Πανεπιστήμιο Κύπρου Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων Αρχή: Μια λίστα/περιγραφή προδιαγραφών Τέλος: Ένα λογικό διάγραμμα ή ένα σύνολο ελασχιστοποιημένων δυαδικών συναρτήσεων # FFs που θα χρησιμοποιηθούν εξαρτάται από τον αριθμό των καταστάσεων (states) που χρειάζονται. Με n FFs, μπορούν να αναπαρασταθούν μέχρι και 2 n καταστάσεις. Νοε-8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων MKM - 2 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων

ΗΜΥ 2: Λογικός Σχεδιασμός, Χειμερινό Εξάμηνο 28 8//28 Βασική ιαδικασία Σχεδιασμού. Προδιαγραφή (specification): καθορίζεται βάση της περιγραφής του προβλήματος. 2. ιατύπωση (formulation): παραγωγή του πίνακα καταστάσεων ή/και του διαγράμματος καταστάσεων. 3. Ανάθεση καταστάσεων (state assignment): ανάθεση δυαδικού κώδικα σε κάθε κατάσταση (state encoding). Παραγωγή πίνακα καταστάσεων απαραίτητη (κωδικοποιημένος πίνακας καταστάσεων). Ελαχιστοποίηση καταστάσεων προαιρετική, συνήθως επιθυμητή. 4. Εξισώσεις Εισόδων FF (FF-input equations): επιλογή τύπου FF και παραγωγή των αντίστοιχων εξισώσεων από τον κωδικοποιημένο πίνακα καταστάσεων. Νοε-8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων MKM - 3 Βασική ιαδικασία Σχεδιασμού (συν.) 5. Εξισώσεις Εξόδων (primary output equations): παραγωγή εξισώσεων από τον κωδικοποιημένο πίνακα καταστάσεων 6. Βελτιστοποίηση (optimization): των εξισώσεων στο 4. και 5. με χρήση Κ-χαρτών και άλλων εργαλείων. 7. Αντιστοίχηση τεχνολογίας (technology mapping): σχεδιασμός λογικού διαγράμματος βάση των διαθέσιμων στοιχείων. 8. Επαλήθευση ορθότητας (verification) Νοε-8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων MKM - 4 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων 2

ΗΜΥ 2: Λογικός Σχεδιασμός, Χειμερινό Εξάμηνο 28 8//28 Παράδειγμα : Παραγωγή διαγράμματος και πίνακα καταστάσεων για Ανιχνευτή Ακολουθίας (Sequence Recognizer) Σχεδιάστε ένα σύγχρονο ανιχνευτή ακολουθίας με μία είσοδο (X) και μία έξοδο (Y). Το κύκλωμα έχει έξοδο Y = κάθε φορά που αναγνωρίζει σε μια σειρά bits στην είσοδο του κυκλώματος X (input sequence pattern) την ακολουθία. Στις άλλες περιπτώσεις, Y =. Για παράδειγμα, όταν η ακολουθία εισόδου είναι, η αντίστοιχη ακολουθία εξόδου είναι. Νοε-8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων MKM - 5 Παράδειγμα (συν.) Το διάγραμμα καταστάσεων του ανιχνευτή μπορεί να παραχθεί με τέσσερις καταστάσεις:,,, και. Γιατί τέσσερις? Τι σημαίνει? : δεν έχουμε κανένα κομμάτι από την επιθυμητή ακολουθία (=). : έχουμε το πρώτο : έχουμε τη ακολουθία : έχουμε τη ακολουθία Εάν ο ανιχνευτής είναι στην κατάσταση και η επόμενη τιμή στην είσοδο Χ είναι, τότε η ακολουθία αναγνωρίζεται και Y=. Νοε-8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων MKM - 6 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων 3

ΗΜΥ 2: Λογικός Σχεδιασμός, Χειμερινό Εξάμηνο 28 8//28 Παράδειγμα : ιάγραμμα Καταστάσεων : δεν έχουμε κανένα κομμάτι από την επιθυμητή ακολουθία (=). : έχουμε το πρώτο : έχουμε τη ακολουθία : έχουμε τη ακολουθία / / / / / / Α Β / / Νοε-8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων MKM - 7 Παράδειγμα : Πίνακας Καταστάσεων / / / / / / Α Β Παρούσα Κατάσταση Είσοδος X Επόμενη Κατάσταση Έξοδος Y / / Νοε-8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων MKM - 8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων 4

ΗΜΥ 2: Λογικός Σχεδιασμός, Χειμερινό Εξάμηνο 28 8//28 Παράδειγμα : Πίνακας Καταστάσεων (συν.) Εναλλακτικά: Παρούσα Κατάσταση (επόμενη κατάσταση,έξοδος) X= (,) (,) (,) (,) (επόμενη κατάσταση,έξοδος) X= (,) (,) (,) (,) Νοε-8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων MKM - 9 Παράδειγμα (συν.) Επόμενο βήμα ελαχιστοποίηση καταστάσεων: σε αυτό το παράδειγμα, περαιτέρω ελαχιστοποίηση δεν είναι δυνατή (κανένα ζεύγος καταστάσεων δεν είναι ισοδύναμο ή αχρησιμοποίητο) Επόμενο βήμα ανάθεση καταστάσεων: ανάθεση δυαδικού κώδικα σε κάθε κατάσταση. Αφού υπάρχουν 4 καταστάσεις, χρειάζονται δύο μεταβλητές καταστάσεων, S και S, και οι τιμές που αναθέτονται στις 4 καταστάσεις είναι,,,. Νοε-8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων MKM - Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων 5

ΗΜΥ 2: Λογικός Σχεδιασμός, Χειμερινό Εξάμηνο 28 8//28 Παράδειγμα : Κωδικοποιημένος Πίνακας Καταστάσεων και εξισώσεις Παρούσα Κατάσταση S S (επόμενη κατάσταση S + S +, έξοδος Y) Χ= (,) (,) (,) (,) (επόμενη κατάσταση S + S +, έξοδος Y) Χ= (,) (,) (,) (,) Άρα, αν θεωρήσουμε -FFs: S = S + = S S X + S S X + S S X S = S + = S S X + S S X + S S X + S S X Y = S S X Νοε-8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων MKM - Παράδειγμα : Βελτιστοποίηση εξισώσεων, αντιστοίχηση τεχνολογίας S = S + = S S X + S S X + S S X S = S + = S S X + S S X + S S X + S S X Y = S S X Βελτιστοποίηση βάσει χαρτών Κaurnah Αντιστοίχηση τεχνολογίας Επαλήθευση Νοε-8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων MKM - 2 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων 6

ΗΜΥ 2: Λογικός Σχεδιασμός, Χειμερινό Εξάμηνο 28 8//28 Υλοποίηση βάσει μοντέλου Μοοre του Ανιχνευτή Ακολουθίας Το προηγούμενο παράδειγμα βασιζόταν στο μοντέλο Mealy Στο μοντέλο Moore, η έξοδος εξαρτάται άμεσα μόνο από την παρούσα κατάσταση Χρειαζόμαστε ακόμη μία κατάσταση Ε ηοποίαδίνει πάντα όταν έχουμε Άρα: Α: δεν έχουμε κανένα κομμάτι από την επιθυμητή ακολουθία, Υ=. Β: έχουμε το πρώτο, Υ= : έχουμε τη ακολουθία, Υ= : έχουμε τη ακολουθία, Υ= E: έχουμε τη ακολουθία, Υ= Νοε-8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων MKM - 3 Παράδειγμα : ιάγραμμα Καταστάσεων για μοντέλο Moore Α: δεν έχουμε κανένα κομμάτι από την επιθυμητή ακολουθία, Υ=. Β: έχουμε το πρώτο, Υ= : έχουμε τη ακολουθία, Υ= : έχουμε τη ακολουθία, Υ= E: έχουμε τη ακολουθία, Υ= Α/ Β/ / / E/ Νοε-8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων MKM - 4 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων 7

ΗΜΥ 2: Λογικός Σχεδιασμός, Χειμερινό Εξάμηνο 28 8//28 Παράδειγμα : ιάγραμμα Καταστάσεων για μοντέλο Moore Βρείτε: (i) τον καινούριο πίνακα καταστάσεων, (ii) κωδικοποίηση καταστάσεων, (iii) τον καινούριο κωδικοποιημένο πίνακα καταστάσεων, (iv) ελαχιστοποίηση και υλοποίηση με -FFs Α/ Β/ / / E/ Νοε-8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων MKM - 5 Παράδειγμα 2: Αποκωδικοποιητής -σε-excess 3 Βρείτε το διάγραμμα καταστάσεων και πίνακα καταστάσεων ενός αποκωδικοποιητή inary- oded-ecimal σε Excess-3. Θυμηθείτε τον πίνακα αληθείας του αντίστοιχου συνδυαστικού κυκλώματος που φαίνεται στα δεξιά. κώδικας φορτώνεται παράλληλα Συνδ. Κύκλωμα Excess-3 W X Κώδικας Y παράγεται Z παράλληλα εκαδικό ψηφίο Νοε-8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων MKM - 6 2 3 4 5 6 7 8 9 Είσοδοι Έξοδοι Excess- 3 W X Y Z Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων 8

ΗΜΥ 2: Λογικός Σχεδιασμός, Χειμερινό Εξάμηνο 28 8//28 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων 9 Νοε-8 MKM - 7 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων Παράδειγμα 2: Αποκωδικοποιητής -σε-excess 3 (συν.) Εναλλακτικά, ο αποκωδικοποιητής μπορεί να σχεδιαστεί σαν σύγχρονο ακολουθιακό κύκλωμα με είσοδο και έξοδο. Ο κώδικας φορτώνεται σειριακά, πρώτα το LS, και ο Excess-3 κώδικας παράγεται επίσης σειριακά, με πρώτο το LS. Για το σχεδιασμό ενός τέτοιου κυκλώματος, ο πίνακας αληθείας του συνδυαστικού κυκλώματος ανακατατάσσεται κατάλληλα έτσι ώστε να βοηθά στην παραγωγή του πίνακα καταστάσεων. Νοε-8 MKM - 8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων Παράδειγμα 2: Αναδιάταξη Πίνακα O O O O I I Έξοδοι Excess-3 Είσοδοι Μετασχηματισμός πίνακα: Ξεκινά με πρώτη τη στήλη για το LS 7 8 9 6 5 4 3 2 Z Y W X Έξοδοι Excess-3 Είσοδοι δεκαδικό ψηφίο Είσοδοι Ακολουθία τιμών για μοναδική είσοδο I Έξοδοι Ακολουθία τιμών για μοναδική έξοδο O

ΗΜΥ 2: Λογικός Σχεδιασμός, Χειμερινό Εξάμηνο 28 8//28 Παράδειγμα 2: Αναδιάταξη Πίνακα Μετασχηματισμός πίνακα ξανά: ταξινόμηση των γραμμών του πίνακα βάση κοινών προθεμάτων Input Output Excess-3 Input Output Excess-3 I I O O O O I I O O O O Νοε-8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων MKM - 9 Παράδειγμα 2: Αποκωδικοποιητής -σε-excess 3 (συν.) Μπορούμε τώρα να χρησιμοποιήσουμε τον τελευταίο πίνακα για να βρούμε το αντίστοιχο διάγραμμα καταστάσεων. Θυμηθείτε, η έξοδος O εξαρτάται από την είσοδο I και την παρούσα κατάσταση. Επίσης, το κύκλωμα ΠΡΕΠΕΙ να είναι έτοιμο να λάβει μια νέα ακολουθία εισόδων 4-bit μόλις η προηγούμενη ακολουθία έχει ολοκληρωθεί. Νοε-8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων MKM - 2 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων

ΗΜΥ 2: Λογικός Σχεδιασμός, Χειμερινό Εξάμηνο 28 8//28 Παράδειγμα 2: ιάγραμμα Καταστάσεων Init / / = = / / /, / = = =X / /, / / / / I = I = /, / ή όταν Ι = /, / Νοε-8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων MKM - 2 Παράδειγμα 2: ιάγραμμα Καταστάσεων (συν.) Γιατί συμβαίνει αυτό? = =X /, / / I = = / / = = / / / I = I = I = = /, / =X / / I = I = Οι δύο επισημασμένοι γράφοι είναι ισομορφικοί, δηλ., ίδιες μεταβάσεις οδηγούν στην ίδια επόμενη κατάσταση. Αυτός είναι πλεονασμός και μπορεί να απαλειφθεί με την ένωση των δύο καταστάσεων Ι c σε μία. Νοε-8 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων MKM - 22 Σχεδιασμός Ακολουθιακών Κυκλωμάτων