![]() |
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 § QQ 01 II у налов на входах D-- -- защелки SO (s.OI (s.OI SI, I! ,01 SI (sy.H) (sy,\o J0 S0.01 Одновременное изменение входных сигналов не всегда вызывает непредсказуемое поведение. Но чтобы установить это, необходимо проанализировать все случаи изменения сигналов в любом возможном порядке; если все они приводят к одному и тому же результату, то сигналы на выходе схемы предсказуемы. Если, например, D-защелка вначале находится в состоянии в целом S0/00 и сигналы С и D одновременно изменяются от О до 1, то конечным всегда будет состояние в целом S1/11. 7.9.2. Анализ схем с несколькими цепями обратной связи в схеме с несколькими цепями обратной связи необходимо разорвать все петли, вставляя в каждую из них свой фиктивный буфер и вводя свою переменную состояния. Разрыв петель обратной связи в данной схеме можно осуществить многими способами; математики называют их сечениями {cut set). Как узнать, какое из них лучше? Ответ таков: хорошим является любое минимальное сечение {minimal cut set), то есть сечение с минимальным числом разрезов. Математики могут предложить алгоритм поиска минимального сечения, но если вы разраба-тьшаете небольшую цифровую схему, то найти подходящие места в схеме можно невооруженным глазом. Рассмотрим, например, поведение D-защелки, изображенное на рис. 7.77. Предположим, что сначала схема находится в устойчивом состоянии в целом S1/11, и пусть оба сигнала С и D одновременно принимают нулевое значение. На самом деле схема ведет себя так, как если бы один из этих сигналов перешел в О первым. Предположим, что первым изменился сигнал С. Тогда последовательность из двух направленных влево стрелок в таблице показывает нам, что схема перейдет в устойчивое состояние в целом S1/00. Однако в случае, если первым изменяется сигнал D, другая последовательность стрелок показывает, что новым устойчивым состоянием в целом будет S0/00. Таким образом, конечное состояние схемы оказывается непредсказуемым; секрет заключается в том, что в действительности при одновременном переходе в О сигналов С и D петля обратной связи становится метастабильной. Интервал времени, в пределах которого действует представление об одновременности, определяется временем установления и временем удержания данной D-защелки. Рис. 7.77. Измене-С D ние нескольких сиг- ![]() CLK D- Y2-0 + Y1 -CLK Yl CLK + Y3-(Y1+CLK +Y2D) (Yl CLK) Yl CLK + CLK + Y2-D = Y1 +CLK + Y2-D ![]() ![]() (Y3 (Yl + CLK + Y2 D)) = Y3 + Y1-Y2 CLK + Y1-CL.K-D (Y2 D) Рис. 7.78. Упрощенная схема D-триггера, переключаюпдегося тш толожи-тельному фронту Различные сечения схемы приводят к различным уравнениям возбуждения, таблицам переходов и таблицам состояние/выход. Однако существует взаимно однозначное соответствие между устойчивыми состояниями в целом, полученными при одном минимальном сечении данной схемы, и устойчивыми состояниями в целом, полученными при другом минимальном сечении той же самой схемы. Другими словами, таблицы состояние/выход, полученные для разных минимальных сечений, демонстрируют одно и то же поведение вход/выход, разве что различными будут имена и коды состояний. Если вы воспользовались для анализа последовательностной схемы с обратными связями сечением с числом разрезов больше минимального, то результирующая таблица состояние/выход все же будет правильно описывать поведение схемы. Однако у нее будет в 2 раз больше состояний, чем это необходимо, где т - число лишних разрезов. Для сведения этой большой таблицы к надлежащим размерам можно воспользоваться формальной процедурой минимизации числа состояний, но гораздо лучше сразу взять минимальное сечение. Хорошим примером последовательностной схемы с несколькими обратными связями является серийно выпускаемый D-триггер ТТЛ-семейств, переключающийся по положительному фронту, схема которого представлена на рис. 7.20. На рис. 7.78 эта схема воспроизведена в упрощенном виде в предположении, что на входах PR L и CLR L исходной схемы активные уровни сигналов никогда не возникают; на рис. 7.78 показаны также фиктивные буферы, вставленные в места разрыва трех петель обратной связи. Из-за наличия трех обратных связей здесь имеется восемь возможных состояний в отличие от схемы с двумя обратными связями и с минимальным числом состояний, равным четырем, которая приведена на рис. 7.19. Мы еще вернемся к этому загадочному отличию позднее.
Рис. 7.79. Таблица пере- ходов для D-триггера, изоб- раженного на рис. 7.78 Y1 У2 УЗ- *7.9.3. Гонки Говорят, что в последовательностной схеме с обратной связью происходит гонка (состязание, race), когда в результате изменения одного входного сигнала меняется несколько переменных из числа тех, которыми определяется внутреннее состояние. На рис. 7.79, например, гонка имеет место, когда схема находится в устойчивом состоянии в целом 011/00 и сигнал CLK меняет свое значение с О на 1 Из таблицы видно, что следующим внутренним состоянием будет ООО, то есть изменятся две переменные. Как говорилось выше, логические сигналы никогда на практике не изменяются одновременно . Поэтому переход от внутреннего состояния 011 к внутреннему состоянию ООО может происходить либо в последовательности 011-> 001-> ООО, либо в последовательности 011- 010 - ООО. На рис. 7.80 показано, как рассматриваемая схема должна переходить из состояния в целом 011/00 в состояние в целом 000/10 при изменении сигнала CLK от О до 1. Как видим, по пути схема может на короткое время оказаться в состоянии в целом 001/10 или в состоянии в Из принципиальной схемы нарис. 7.78 можно вывести следующие уравнения возбуждения и уравнения выхода: Y1* =У2 D + Y1 CLK Y2* = Y1 + CLK + Y2 D Y3* = Y1 CLK +Y1 УЗ + Y3 CLK + Y2 УЗ D Q = Y1 CLK + У1 УЗ + УЗ CLK + У2 УЗ D QN =y3+Y1y2CLK+yiCLK-D. Соответствующая таблица переходов приведена на рис. 7.79, где устойчивые состояния в целом обведены кружками. Но прежде чем продвинуться дальше, нам необходимо ввести понятие гонок . 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. |