ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ

Σχετικά έγγραφα
Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση

ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ

ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ

ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ

ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ

ΨΗΦΙΑΚΗΛΟΓΙΚΗΣΧΕΔΙΑΣΗ

ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ

Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση

100 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΜΕ ΤΙΣ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕ ΙΑΣΗ

ΑΣΚΗΣΗ 10 ΣΥΓΧΡΟΝΟΙ ΑΠΑΡΙΘΜΗΤΕΣ

ΑΣΚΗΣΗ 10 ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΑΚΟΛΟΥΘΙΑΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ

Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση

6 η Θεµατική Ενότητα : Σχεδίαση Συστηµάτων σε Επίπεδο Καταχωρητή

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

Ελίνα Μακρή

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥ ΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Ελίνα Μακρή

ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕ ΙΑΣΗ

Καταστάσεων. Καταστάσεων

Ηλεκτρολόγοι Μηχανικοί ΕΜΠ Λογική Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων Διαγώνισμα κανονικής εξέτασης 2017

ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕ ΙΑΣΗ

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

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

13. ΣΥΓΧΡΟΝΑ ΑΚΟΛΟΥΘΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

7.1 Θεωρητική εισαγωγή

ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ. Να μελετηθεί η λειτουργία του ακόλουθου κυκλώματος. Ποιος ο ρόλος των εισόδων του (R και S) και πού βρίσκει εφαρμογή; R Q

Ασύγχρονοι Απαριθμητές. Διάλεξη 7

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

Σχεδίαση Ψηφιακών Συστηµάτων

e-book ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Ακολουθιακά Κυκλώµατα. ΗΜΥ 210: Λογικός Σχεδιασµός, Εαρινό Εξάµηνο Ακολουθιακά Κυκλώµατα (συν.) Ακολουθιακή Λογική: Έννοια

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

4 η Θεµατική Ενότητα : Συνδυαστική Λογική. Επιµέλεια διαφανειών: Χρ. Καβουσιανός

Αρχιτεκτονικές Υπολογιστών

ΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων

Γ2.1 Στοιχεία Αρχιτεκτονικής. Γ Λυκείου Κατεύθυνσης

ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ. Να μελετηθεί η λειτουργία του ακόλουθου κυκλώματος. Ποιος ο ρόλος των εισόδων του (R και S) και πού βρίσκει εφαρμογή; S Q

Ψηφιακά Συστήματα. 5. Απλοποίηση με χάρτες Karnaugh

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

ΑΣΠΑΙΤΕ Εργαστήριο Ψηφιακών Συστημάτων & Μικροϋπολογιστών Εργαστηριακές Ασκήσεις για το μάθημα «Λογική Σχεδίαση» ΑΣΚΗΣΗ 3 ΠΙΝΑΚΕΣ KARNAUGH

K24 Ψηφιακά Ηλεκτρονικά 9: Flip-Flops

ΑΣΚΗΣΗ 7 FLIP - FLOP

ΗΜΥ-210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων

ΑΣΚΗΣΗ 9. Tα Flip-Flop

ΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων. Μετρητές 1

ε. Ένα κύκλωμα το οποίο παράγει τετραγωνικούς παλμούς και απαιτείται εξωτερική διέγερση ονομάζεται ασταθής πολυδονητής Λ

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

Κεφάλαιο 4. Λογική Σχεδίαση

ΑΣΚΗΣΗ 3 ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΑ ΛΟΓΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ: ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΗ

5. Σύγχρονα Ακολουθιακά Κυκλώματα

3. Απλοποίηση Συναρτήσεων Boole

ΑΣΚΗΣΗ 4 ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΛΟΓΙΚΗΣ ΣΧΕΔΙΑΣΗΣ

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

Συνδυαστικά Λογικά Κυκλώματα

ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕ ΙΑΣΗ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΟ Ι ΡΥΜΑ (Τ.Ε.Ι.) ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Εφαρµοσµένης Πληροφορικής & Πολυµέσων. Ψηφιακή Σχεδίαση. Κεφάλαιο 5: Σύγχρονη Ακολουθιακή

Κυκλώµατα. Εισαγωγή. Συνδυαστικό Κύκλωµα

ΨΗΦΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 2 ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ OR, NOR, XOR

Συνδυαστικά Κυκλώματα

Πρόγραμμα Επικαιροποίησης Γνώσεων Αποφοίτων

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2007

Εισαγωγή στην Πληροφορική

ΑΣΚΗΣΗ 1 ΛΟΓΙΚΕΣ ΠΥΛΕΣ

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

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2016

Περιεχόµενα. Πρόλογος Εισαγωγή 21

σύνθεση και απλοποίησή τους θεωρήµατα της άλγεβρας Boole, αξιώµατα του Huntington, κλπ.

ΤΙΤΛΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ ΣΥΓΧΡΟΝΟΙ ΜΕΤΡΗΤΕΣ

Κυκλώµατα. Εισαγωγή. Συνδυαστικό Κύκλωµα

Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ

Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΡΙΘΜΩΝ ΚΑΙ ΚΩ ΙΚΕΣ 1

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2014

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

ΗΜΥ 210: Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων. Ανάλυση Ακολουθιακών Κυκλωμάτων 1

5.1 Θεωρητική εισαγωγή

K24 Ψηφιακά Ηλεκτρονικά 10: Ακολουθιακά Κυκλώματα

ΑΣΚΗΣΗ 9 ΑΣΥΓΧΡΟΝΟΙ ΜΕΤΡΗΤΕΣ (COUNTERS)

ΒΑΣΙΚΑ ΑΚΟΛΟΥΘΙΑΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ Ι ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΥ 2010

8.1 Θεωρητική εισαγωγή

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

ΕΙΣΗΓΗΣΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΣΠΟΥ ΩΝ ΓΙΑ ΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΚΟΡΜΟΥ

a -j a 5 a 4 a 3 a 2 a 1 a 0, a -1 a -2 a -3

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

6.1 Θεωρητική εισαγωγή

Ακολουθιακά Κυκλώματα Flip-Flops

Αρχιτεκτονικές Υπολογιστών BOOLEAN ALGEBRA

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία

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

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2007

ΗΜΥ 210: Σχεδιασμό Ψηφιακών Συστημάτων, Χειμερινό Εξάμηνο 2008

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 1

4. Ποιος είναι ο τύπος και ποια η τιμή της μεταβλητής που χρησιμοποιείται παρακάτω;

Εργαστήριο Ψηφιακών Συστηµάτων ΗΜΥ211

Εισαγωγή στην πληροφορική

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2016

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

Transcript:

Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών Εργαστήριο Ενσύρματης Τηλεπικοινωνίας ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ Μάθημα 11: Ασύγχρονα ακολουθιακά κυκλώµατα (µέρος Β ) Διδάσκων: Καθηγητής Ν. Φακωτάκης

Εκχώρηση δευτερευουσών µεταβλητών απαλλαγµένη από κούρσα για µηχανές 4 καταστάσεων

Εκχώρηση δευτερευουσών µεταβλητών απαλλαγµένη από κούρσα για µηχανές 4 καταστάσεων Όλες οι µεταβάσεις σ αυτό το διάγραµµα γίνονται µεταξύ γειτονικών καταστάσεων Π.χ. S0 σε S1, S1 σε S2 κ.λ.π. Κάθε ξεχωριστή κατάσταση µπορεί να οριστεί από δυο δευτερεύουσες µεταβλητές A και Β.

Αν το διάγραµµα καταστάσεων περιλαµβάνει µια µετάβαση µεταξύ δυο καταστάσεων που δεν είναι γειτονικές, τότε δεν είναι δυνατή η εκχώρηση των δευτερευουσών µεταβλητών απαλλαγµένη από κούρσες Ανεξάρτητα από το πως εκχωρούνται οι δευτερεύουσες µεταβλητές θα υπάρχει πάντα τουλάχιστον µια µετάβαση η οποία θα έχει σαν αποτέλεσµα µια διπλή αλλαγή στις δευτερεύουσες µεταβλητές

Εκχώρηση των τριών δευτερευουσών µεταβλητών απαλλαγµένη από κούρσες µπορεί να βρεθεί εύκολα από τον χάρτη Karnaugh που ακολουθεί υο δειτονικά τετράγωνα διαφέρουν στη θέση ενός µόνο ψηφίου και εποµένως δυο καταστάσεις σε γειτονικά τετράγωνα θα έχουν δευτερεύουσες µεταβλητές που θα διαφέρουν µόνο στη θέση του ενός ψηφίου

Τέσσερις από τις εσωτερικές καταστάσεις του κυκλώµατος έχουν εκχωρηθεί σε τετράγωνα έτσι ώστε το S0 να είναι γειτονικό µε το S1, το S1 µε το S2 και το S1 µε το S3 Για µια εκχώρηση απαλλαγµένη από κούρσες θα έπρεπε η S2 να είναι γειτονική στην S3 όπως και η S0

Στον χάρτη-κ τέτοιες γειτνιάσεις είναι αδύνατες και συνεπώς οι µεταβάσεις από την S2 στην S3 και από την S3 στην S0 έχουν γίνει µέσω των βουβών καταστάσεων Sd1 και Sd2 Τώρα κάθε µετάβαση παρουσιάζει µια αλλαγή στις δευτερεύουσες µεταβλητές και η εκχώρηση είναι απαλλαγµένη από κούρσες

Μηχανή 4 καταστάσεων µε διαγώνια µετάβαση

Μηχανή 4 καταστάσεων µε διαγώνια µετάβαση: διάγραµµα καταστάσεων χωρίς κούρσες

Στον χάρτη Karnaugh που ακολουθεί οι τέσσερις αρχικές καταστάσεις S0, S1, S2 και S3 τοποθετούνται όπως στο προηγούµενο παράδειγµα, αλλά απαιτείται τώρα µια επιπρόσθετη µετάβαση από την S2 στην S0, που γίνετια µέσω της βουβής κατάστασης Sd3

Μηχανή 4 καταστάσεων µε διαγώνιες µεταβάσεις

Ανιχνευτής ακολουθίας Θα µελετηθεί ένα ακόµα παράδειγµα ενός ασύγχρονου ακολουθιακού κυκλώµατος, για να δοθεί έµφαση σε µερικά από τα προβλήµατα που αντιµετωπίζει ο σχεδιαστής στη σχεδίαση αυτού του τύπου κυκλωµάτων. Το παράδειγµα είναι ένας ανιχνευτής ακολουθίας µε δυο εισόδους Χ1 και Χ2 και µια έξοδο Ζ. Το κύκλωµα θα πρέπει να δώσει έξοδο Ζ=1 όταν συµβεί η ακολουθία πρωτευουσών µεταβλητών Χ1Χ2=00, 10, 11.

Αρχικά ο σχεδιαστής πρέπει να αναπτύξει το διάγραµµα εσωτερικών καταστάσεων Στον τύπο αυτό του προβλήµατος µαι καλή αρχή για το διάγραµµα καταστάσεων είναι να εισάγει την απαιτούµενη ακολουθία Αυτό απαιτεί τέσσερις καταστάσεις που συν δεονται µέσω τριών µεταβάσεων µε τα σήµατα µετάβασης Χ1 Χ2,Χ1Χ2 και Χ1Χ2 αντίστοιχα

Ανιχνευτής ακολουθίας: υλοποίηση

Ανιχνευτής ακολουθίας: δοµικό διάγραµµα και εσωτερικές καταστάσεις

Για να συµπληρωθεί το διάγραµµα καταστάσεων είναι απαραίτητο να εισαχθούν οι επιπλέον δρόµοι µετάβασης Χ1 Χ2 Εφόσον η µηχανή που πρόκειται να σχεδιαστεί θα λειτουργεί µε τον θεµελιώδη τρόπο, δεν µπορεί να υπάρχει µια ταυτόχρονη αλλαγή στις πρωτεύουσες µεταβλητές Χ1Χ2 όταν βρεθεί στην κατάσταση S1

Ανιχνευτής ακολουθίας: ολοκληρωµένο διάγραµµα καταστάσεων µε βρόγχους

H κατάσταση S1 µπορεί να εγκαταληφθεί µόνο µε τα σήµατα µετάβασης X1X2 Το σήµα µετάβασης Χ1Χ2 αντιπροσωπεύει τον δεύτερο συνδυασµό των πρωτευουσών µεταβλητών στην απαιτούµενη ακολουθία και χρησιµοποιείται για την µετάβαση από την S1 στην S2

Μια αλλαγή στο X2 από 0 - σε -1 δίνει σήµα µετάβασης Χ1 Χ2 Σε αυτή την περίπτωση η µηχανή θα πρέπει να επιστρέψει στην κατάσταση S0 και να περιµένει την άφιξη του πρώτου συνδυασµού της ακολουθίας Χ1 Χ2

Μερικοί σχεδιαστές έχουν την συνήθεια να χρησιµοποιούν βρόγχους (slings) στο διάγραµµα καταστάσεων. Π.χ. Αν η µηχανή µπει στην κατάσταση S1 µε το σήµα X1 X2, θα παραµείνει εκεί όσο υπάρχει αυτό το σήµα στην είσοδο. Αυτό µπορεί να δειχθεί µε ένα βρόγχο που ξεκινά και τερµατίζει στην S1.

Ανιχνευτής ακολουθίας: µειωµένος πίνακας καταστάσεων

Ανιχνευτής ακολουθίας: διάγραµµα καταστάσεων µε βουβές καταστάσεις

Σύνολο διεγέρσεων του Α=Β Χ1 Χ2 +Β(Χ1 +Χ2 ) Σύνολο αποδιεγέρσεων του Α=Β Χ1 Χ2 Α=Β Χ1 Χ2+Β(Χ1 +Χ2 )+(Β Χ1 Χ2 )Α= Β Χ1 Χ2 +Β(Χ1 +Χ2 )+(Β+Χ1+Χ2)Α

Σύνολο διεγέρσεων του Β=Α Χ1Χ2 Σύνολο αποδιεγέρσεων του Β=Α Β=Α Χ1Χ2+Α Β Έξοδος Ζ=S3=A B

Υλοποίηση µε SR-ff: πίνακας καταστάσεων

Υλοποίηση µε SR-ff: πίνακας διεγέρσεων του ff και χάρτες Karnaugh

Sa=X1 X2+BX2 Sb=A X1X2 Ra=B X1 X2 Rb=A Z=S3=A B

Υλοποίηση του ανιχνευτή ακολουθίας µε SR-ff και πύλες NAND

Εργαστήριο Ενσύρµατης Τηλεπικοινωνίας Artificial Intelligence Group http://www.wcl.ee.upatras.gr