(926)274-88-54
Бесплатная доставка.
Бесплатная сборка.
График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
|
|
Звоните! (926)274-88-54 Бесплатная доставка. Бесплатная сборка. |
Ассортимент тканей График работы: Ежедневно. С 8-00 до 20-00. Почта: soft_hous@mail.ru |
  
|
Читальный зал --> Программные средства foundation Обзор литературы Проблема метастабильности остается популярной уже в течение долгого времени. Еще феческие философы в глубокой древности писали о нерешительности. О колебаниях и неуверенности поет и группа современных философов под названием Devo в заглавной песне их альбома Свобода выбора. Наконец, конгресс США все не может решить, как сберечь Общественную Безопасность. Возможность опроса впервые была реализована несколько десятилетий назад на защелках, не на триггерах, в разработках фирмы IBM в области интефальных микросхем. Замечательное рассмофение примененного тогда принципа и других методов опроса содержится в книге Мак-Класки Принципы логического проектирования (Edward J. McCluskey. Logic Design Principles. Prentice Hall, 1986). В большинстве случаев при разработке специализированных ИС, атакже при проектировании усфойств на основе СИС, ПЛУ и ИС типа FPGA используются последовательностные схемы, рассмотренные в этой главе. Однако существуют и другие типы последовательностных схем, применявшиеся в ранних разработках на дискретных элементах (в том числе еще во времена логических схем на элекфонных лампах) и применяемые сегодня в современных заказных СБИС. Тактируемые синхронные конечные автоматы представляют собой особый случай более широкого класса импульсных схем (схем, работающих в импульсном режиме; pulse-mode circuit). У таких схем имеется один или большее число импульсных входов (pulse inputs) и выполнены следующие условия: (а) только один импульс может поступить в каждый момент времени; (Ь) сигналы на неимпульсных входах остаются постоянными в момент действия импульса; (с) только импульсы могут вызвать изменение состояния; (d) один импульс вызывает самое большее однократное изменение состояния. В тактируемых синхронных конечных автоматах единственным импульсным входом является вход тактового сигнала и роль импульса Ифает переключающий фронт тактового сигнала. Однако можно построить схемы с несколькими импульсными входами и использовать другие элементы памяти, а не знакомые нам переключающиеся по фронту фиггеры. Все эти возможности детально разбираются в упомянутой книге Мак-Класки. Важным частным случаем импульсной схемы является двухфазный автомат-защелка (two-phase latch machine), рассмафиваемый Мак-Класки и другими. Обоснование двухфазного тактирования в СБИС можно найти в книге Мида и Конвея Введение в системы СБИС (Carver Mead, Lynn Conway. Introduction to VLSI Systems. Addison-Wesley, 1980). В таких автоматах в принципе исключен существенный источник опасности, имеющий место в переключающихся по фронту триггерах, благодаря использованию двух защелок, для которых сигналами разрешения являются неперекрывающиеся тактовые сигналы. Методы сокращения полностью и не полностью заданных таблиц состояний описаны в учебниках по логическому проектированию, предназначенных для более углубленного изучения предмета, в том числе-в указанной книге Мак-Класки. Рассмофение этих методов и других теоретических аспектов проектирования последовательностных автоматов с математической точки зрения содержится в книге Кохави Теория переключений и конечные автоматы (Zvi Kohavi. Switching and Finite Automata Theory, second edition. McGraw-Hill, 1978). Как мы увидели в этой таве, в неправильно составленной диафамме состояний могут быть неоднозначности в отношении переходов к следующему состоянию. Структуры I F-THEN-ELSE В языках описания схем типа ABEL и VHDL позволяют исключить неоднозначности, но первоначально такие конструкции предназначались не для этого. За последние 25 лет получила распространение символика алгоритмических автоматов {algorithmic state machine, ASM), являющихся блок-схемным эквивалентом вложенных операторов IF-THEN-ELSE. Пионером в области блок-схем ASM {ASM chart) был Томас Осборн (Thomas Е. Osborne) из Hewlett-Packard Laboratories, а затем эти идеи были развиты коллегой Осборна Клейром в книге Проектирование логических систем с помощью конечных автоматов (Christopher R. Clare. Designing Logic Using State Machines. McGraw-Hill, 1973). Впоследствии методы проектирования и синтеза, основанные на использовании блок-схем ASM, прочно утвердились во многих учебниках по цифровому проектированию, включая Искусство цифрового проектирования Проссера и Уинкеля (F.P. Prosser, D.E. Winkel. Art of Digital Design. Prentice-Hall, 1987) и Цифровое проектирование Мано (М. Morris Mano. Digital Design. Prentice-Hall, 1984), a также первые два издания книги, которую вы читаете. Другой способ описания юнечных автоматов, являющийся расширением традиционного представления диафамм с мнемонической записью состояний [mnemonic documented state (MDS) diagrams], был развит Флетчером в книге Инженерный подход к проектированию цифровых устройств (William 1. Fletcher. An Engineering Approach to Digital Design. Prentice-Hall, 1980). Сегодня в значительной мере на смену блок-схемам ASM и MDS-диафаммам пришли языки описания схем и их компиляторы. Во многих системах автоматизированного проектирования имеются фафические средства ввода диафамм состояний. К сожалению, эти средства обычно поддерживают только традиционное представление диафамм состояний, при котором проектировщику легко ошибиться и допустить неоднозначное описание переходов. Поэтому моя личная рекомендация вам - воздержаться от использования редакторов диафамм состояний в пользу описания конечных автоматов на одном из языков описания схем. Мы упомянули о важности синхронизирующих последовательностей в связи с проверочными векторами для конечных автоматов. На самом деле существует хорошо развитая теория и почти забытая практика применения синхронизирующих последовательностей и поиска исходного состояния ( homing experiments ); они описаны Хенни в книге Модели логических автоматов с конечным числом состояний (Frederick С. Hennie. Finite-State Models for Logical Machines. Wiley, 1968). Если на вашей книжной полке нет этой классики и если вы не знаете, как воспользоваться тем, что там написано, то, пожалуйста, не забывайте предусмотреть вход сброса в каждом создаваемом вами конечном автомате! Упражнения 7.1. Приведите три примера метастабильности из повседневной жизни, помимо упомянутых в этой главе. 7.2. Дяя SR-защелки типа той, какая изображена на рис. 7.5, нарисуйте времен-нэю диаграмму выходного сигнала при входных воздействиях, указанных на рис. XI.2. Предположите, что длительность нарастающего и спадающего фронтов на входах и выходах равна нулю, что задержка сигнала при прохождении через вентиль ИЛИ-НЕ равна 10 не и что каждое деление по оси времени на рис. Х7.2 также равняется 10 не. Рис. Х7.2. 7.3. Повторите упражнение 7.2 для входных сигналов, изображенных на рис. Х7.3. Возможно, результат покажется вам невероятным, но такая ситуация может на самом деле возникнуть в реальном устройстве, если длительность переходов в сигналах сравнима с задержками их рш:пространения. Рис. Х7.3. 7.4. Нарис. 7.34 показано, как из D-триггера и комбинационной логической схемы образовать Т-триггер с входом ртзрешения. Покажите, как на основе Т-триггера с входом разрешения и комбинационной логической схемы построить D-триггер. 7.5. Покажите, как построить JK-триггер, используя Т-триггер с входом разрешения и комбинационную логическую схему. 7.6. Покажите, как построить SR-зaщ ЛIQ на одном переключающемся по положительному фронту D-триггере типа 74x74 без использования других юмпонентов. 7.7. Покажите, как построить триггер, эквивалентный переключающемуся по положительному фронту JK-триггеру типа 74x109, на основе переключающегося по положительному фронту D-триггера типа 74x74, используя один или большее число вентилей из набора 74x00. 7-8. Покажите, как постреигь триггер, эквивалентный переключающемуся по положительному фронту D-триггеру типа 74x74, на переключающемся по положительному фронту JK-триггере типа 74x109 без использования других компонентов. ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку. Звоните! Ежедневно! (926)274-88-54 Продажа и изготовление мебели. Копирование контента сайта запрещено. Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы. |