Evropská unie Evropský soiální fon Prh & EU: Investujeme o vší uounosti
ávrh čítče jko utomtu Osh ÁVRH ČÍAČE JAKO AUOMAU.... SYCHROÍ A ASYCHROÍ AUOMA..... Výstupy utomtu mohou ýt přímo ity pměti stvu..... Mezi vnitřními stvy výstupem může ýt nějký kominční ovo..... Prvivostní tulky klopnýh ovoů... 4. ÁVRH ČÍAČE JAKO AUOMAU POMOCÍ OBDODŮ D... 5.. Krnughovy mpy... 7.. Shém v prostřeí Qurtus... 9.. Emule v prostřeí Qurtus... 9.. ávrh pro J-K klopné ovoy... 0. PŘEKÓDOVÁÍ BIÁRÍHO VÝSUPU...
Kominční ovo (KO). Synhronní synhronní utomt Automt je zřízení, jehož výstup závisí n okmžitém vstupu 0 ž n přehozíh vstupeh. Jestliže výstup nezávisí n přehozíh vstupeh jená se o kominční síť. Pro uhování vnitřníh stvů potřeuje utomt pměť. Pměť může ýt relizován z klopnýh ovoů RS, D,, JK. Protože RS je synhronní klopný ovo, získáme relizí pměti z RS ovoů synhronní utomt. V osttníh přípeh se ue jent o synhronní utomt. Synhronní utomt má kromě vstupů ještě přiveen hoinový signál. Rozíl mezi synhronním synhronním utomtem je v tom, že u synhronního utomtu jsou změny vnitřního stvu synhronizovány s hoinmi. Výho synhronního utomtu je v tom, že je ryhlejsí. U synhronního utomtu zse neohází k ynmikým hzrům proto jsou všehny něšní mikroproesory synhronní utomty. Vstupy utomtu Výstupy utomtu A B it q it q ásleujíí stv Q n+ it q it q Q n Součsný stv Q n KO Y Výpočet nového stvu Pměť stvu externí hoinový signál Pměť stvu relizovná pomoí synhronníh ovoů RS má mximálně ryhlou oezvu, le žáá si funmentální režim činnosti KO (n orázku). Pměť stvu zložená n synhronníh klopnýh ovoeh JK či D vyžuje externí hoinový signál pro perioiké vzorkování výstupu KO, zprvil o vyšší frekveni (řáu khz ž MHz). Zpomlí se tím le reke utomtu n změnu vstupníh signálů. Proč?
Kominční ovo (KO).. Výstupy utomtu mohou ýt přímo ity pměti stvu Vstupy utomtu nhoru it q it q it q Výpočet nového stvu ásleujíí stv Q n+ it q it q it q Q n Pměť stvu Výstupy utomtu Součsný stv Q n y y y externí hoinový signál.. Mezi vnitřními stvy výstupem může ýt nějký kominční ovo (použijeme npříkl, kyž heme zorzovt výstup n isply ovoy mezi výstupem utomtu jenotlivými segmenty jsou vlstně výstupní kominční ovo) Binární čítč UP/D Clok it q it q it q Koér výstupu y y y Lze nvrhnout pomoí Krnughovýh mp, ty zvel Murie Krnugh z Bellovýh lortoří v roe 950), le překóování výstupu není vžy vhoné kvůli možným hzrům.
.. Prvivostní tulky klopnýh ovoů Asynhronní: R-S S R Q t 0 0 Q t- 0 0 0 x R - S (lze jej sestvit ze hrel AD) S R Q t 0 0 x 0 0 0 Q t- Synhronní: J-K D J K Q t D Q t Q t 0 0 Q t- 0 0 0 0 0 0 0 Q t- 4
. ávrh čítče jko utomtu pomoí ooů D Čítč je speiální příp jenouhého synhronního nestilního utomtu, který s kžým hoinovým pulsem přehází o lšího stvu. Přehoový igrm - orientovný grf 6 y 6 y 6 0 5 y 5 y 5 4 4 y 4 y 4 6 7 Přehoová tulk je jenom jiná form popisu. o, jk se změní stv utomtu, záleží n honotě vstupu v okmžiku příhou hoinového pulsu. Součsný stv ásleujíí stv: Generovný výstup kyž = kyž =0 Symol Honot 6 y y 4 y 7 4 5 y 4 6 5 6 4 y 5 4 6 5 y 6 0 5
Vyjeme z přehoové tulky: Sloupe generovný výstup výstupní honoty přestvují kóování (reprezenti) výstupu. Součsný ásleujíí stv Generovný Výstupní stv Kyž je = Kyž je =0 výstup honoty 6 y 00 y 0 4 y 4 5 y 4 0 5 6 4 y 5 00 6 5 y 6 000 Pořová čísl stvů nhríme jejih inárními kóy Sloupe Součsný stv kó přestvují kóování vnitřníh stvů. Součsný Kó ásleujíí stv q q q Honot stv q q q Kyž je = Kyž je =0 výstupu 00 0 000 00 0 00 0 0 0 4 0 00 0 5 00 000 0 00 6 000 00 00 000 Pro zkóování šesti stvů potřeujeme tři pměťové proměnné klopné ovoy D. Rozepíšeme prvivostní tulky pro jejih vstupy. q q q = =0 q q q = =0 q q q = =0 00 0 0 00 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 00 0 00 0 0 000 0 000 0 0 000 0 vrhneme kominční síť pro, čili npíšeme Krnughovy mpy sestvíme rovnie. q q X 0 0 q q 0 X 0 0 q q 0 X 0 0 X X 0 X 0 X 0 0 X 0 0 0 X 0 X 0 0 X X q q q q. q. q. q. q. q. 6
.. Opkování: Krnughovy mpy Prinip zápisu o mpy minimlize: Y 0000 0 000 0 000 00 000 0 00 0 00 0 0 0 000 0 00 0 00 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0000 000 00 000 000 00 0 00 00 0 0 000 00 0 00 Y 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0........... Y 0000 000 000 00 000 0 00 00 0 0 X 000 00 0 00 0 00 0 X 0 X 0 0 X X X 0 0 0 X X X 0 lev á nuly lev á x.... x. x x x x ; x x prv á nuly prv á ; 0 efinie.... Různé možnosti minimálního pokrytí nývjí shonýh honot pro výstupy efinovné o 0. Mohou se le lišit v oeh X rovněž způsoem fyziké relize. eurčitý výstup X (možnost voly 0 neo ) se vzthuje výhrně k okmžiku návrhu po něm má fixní honotu 0 neo. 7
Krnughov mp pro 8 proměnnýh jeen prvek má 8 souseů h g f e Dělení mpy n menší mpy souseé jenoho prvku. 8
.. Shém v prostřeí Qurtus IPU VC C O inst 9 O 0 AD 7 AD 8 OR 4 D ins t VC C D PR Q CLR OUPU q AD 9 AD inst 0 OR 5 D inst 4 VC C D PR Q CLR OUPU q O AD inst AD inst OR 6 D inst 5 VC C D PR Q CLR OUPU q RESE Hoin y IPU VC IPU C VC C.. Emule v prostřeí Qurtus Simule není rozhoně smospsitelná! efunguje-li, pk zprvil nefunguje ni zpojený ovo, všk opčná implike rozhoně nepltí. Mnohé emulátory nepoznjí některé zálunosti. 9
Kominční ovo.. ávrh pro J-K klopné ovoy Přehozí rovnie pltily pouze pro D klopný ovo, který má jeiný tový vstup, le J-K neo S-R klopné ovoy se ovlájí věmi vstupy. V této úloze vytvoříme J-K vstupy negemi. Synhronize hoinovým signálem ostrňuje tké vliv možnýh hzrů (řekněte proč!), tkže není potře rát je v úvhu při návrhu logikýh funkí. D = J q. q. K J D = J q. q. K J D = J q. q. K J Vstup utomtu it q it q J K J K J CLK K J CLK K Q Q Výstupy utomtu q q it q it q it q it q ásleujíí stv Q n+ J K J CLK K Q q externí hoinový signál Existuje i jiný způso, návrh pomoí pokrytí tlustýh 0, který ává (něky) úspornější řešení, je všk již o složitější řešení, které má v moerníh PGA ovoeh minoritní postvení, jelikož tm se používjí ovoy typu D.. 0
. Překóování inárního výstupu Přepokláejme, že máme externí inární signál, ity,,, uávjíí polohu nějkého přepínče, heme jeho výstup překóovt n y y y pole tulky: Stv y y y q q q y q q q y q q q y 000 00 000 0 000 0 000 00 0 00 0 00 00 00 00 00 00 4 0 0 0 0 0 0 5 00 00 00 00 0 00 0 6 0 000 0 0 0 0 0 0 y y y 0 0 0 0 X X 0 0 X X 0 0 X X 0 y. y. y.. Shém zpojení pro průmyslový utomt LOGO řešíme jko pouhý kominční ovo