Читальный зал -->  База цифровых устройств 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 [ 40 ] 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176

тельно тактового на время tji Входной сигнал по длительности должен превышать период тактовых импульсов Т, иначе он может не дождаться фронта, который разрешает его прием в первый трттер, и, таким образом, остаться незамеченным.

BX.J

Для компенсации сужения выходного импульса

Рис- 3.19. Схема синхронизатора одиночных импульсов и временные диаграммы ее работы

Ввод асинхронных данных

При вводе асинхронных данных к систему они должны быть привязаны к системным тактовым сигналам, для чего данные пропускаются через синхронные 0-Т11ИГгеры (рис. 3.20). Известно, что запрещается изменение информационных сигналов на входе трии-ера в окне tsu tii- Однако обеспечить это нет возможности, поэтому вероятности попадания триггеров в аномальные состояния не избежать Временные диаграммы показывают ситуации с поступлением асинхронных входных данных до, после или во время тактового воздействия. В последнем случае возможно попадание в метастабильное состояние, что отмечено штриховкой. Длительность метастабильных состояний имеет вероятностный характер. Можно лишь сформу/1Ировать следующее положение: д;1и X процентов появившихся метастабильных состояний триггер с вероятностью Y выйдет из метастабильного состояния за врсми, равное Z не.

Фронт 2 фронт 3

Асинхронные

Рис. 3.20. Схема ввода асинхронных данных в цифровую систему и временные диаграммы ее работы

§ 3.5. Введение в проблематику и методику проектирования автоматов с памятью

Узлы и устройства, которые содержат элементы памяти, относятся к классу автоматов с памятью (АП). Наличие элементов памяти (ЭП) придаст АП свойство иметь некоторое внутреннее состояние Q, определяемое совокупностью состояний всех элементов памяти. В зависимости от внутреннего состояния (далее называемого просто состоянием), АП различно реагирует на один и тот же вектор входных сигналов X. Воспринимая входные сигналы при определенном состоянии, АП переходит в новое состояние и вырабатывает вектор выходных переменных Y. Таким образом, для АП Q = f(Q, X) и Y= ф(С, X), где Qii и О - состояния АП после и до подачи входных сигналов (индекс н ог слов;\ новое ).

Переходы АП из одного состояния в другое начинаются с некоторого ис ходного состояния Оо, задание которого также является частью задания автомата. Следующее состояние зависит от Qo и поступивщих входных сигналов X. В конечном счете, текущее состояние и выходы автомата зависят oi начального состояния и всех векторов X. поступавших на автомат в предтпе-ствующих сменах входных сигналов. Таким образом, вся последовательность входных сигналов определяет последовательность состояний и выходных сигналов. Это объясняет название последовательностные схемы , также применяемое для обозначения АП.

Структурно АП отличаются от КЦ наличием в их схемах обратных связей, вследствие чего в них проявляются свойства запоминания состояний (полезно вспомнить схемы триггерных элементов, где указанная особенность проявляется очень наглядно).

Автоматы с памятью в каноническом представлении разделяют на две части: чамять и комбинационную цепь. На входы КЦ подаются входные сигналы и сигналы состояния АП. На ее выходе вырабатываются выходные сигналы и сигналы перевода АП в новое состояние.

Принципиальным является деление АП на асинхронные и синхронные. В асинхронных (рис. 3.21, а) роль элементов памяти ифают элементы задержки, через которые сигналы состояния перелаются на входы КЦ, чтобы совместно с новым набором входных переменных определить следующую пару значений Y и Q на выходе. Элементы АП переключаются здесь пол непосредсгвенным воздействием изменений информационных сигналов. Скорость распространения процесса переключений в цепях асинхронного 1втомага определяется собственными задержками элементов.

В синхронном АП (рис. 3.21, б) имеются специальные синхросигн;тлы (тактирующие импульсы) С, которые разрешают элементам памяти прием данных только в определенные моменты времени. Элементами памяти слу-

жат синхронные триггеры. Процесс обработки информации упорядочивается во времени, и в течение одного такта возможно распространение процесса переключения только в строго определенных пределах тракта обработки информации.

Рис. 3.21. Асинхронный (а) и инхронный (С) автоматы с памятью

Практическое применение асинхронных автоматов существенно затруднено сильным влиянием на их работу задержек сигналов в цепях АП, создаюи1их статические и динамические риски, гонки элементов памяти (неодновременность срабатывания ЭП даже при одновременной подаче на них входных сигналов) и др. В итоге характерным свойством асинхронного автомата является то, что при переходе из одного устойчивого состояния в другое он обычно проходит через промежуточные нестабильные состояния. Нельзя сказать, что методы борьбы с нежелательными последствиями рисков и гонок в асинхронных АП отсутствуют, но все же обеспечение предсказуемого поведения АП - сложная проблема. В более или менее сложных АП асинхронные схемы встречаются очень редко, а в простейших схемах применяются. Примером могут служить асинхронные RS-триггеры. В синхронных автоматах каждое состояние устойчиво и переходные временные состояния не возникают. Концепция борьбы с последствиями рисков и гонок в синхронных автоматах проста - прием информации в элементы памяти разрешается только после завершения в схеме переходных процессов. Это обеспечивается параметрами синхроимпульсов, задаюших интервалы времени для завершения тех или иных процессов. В сравнении с асинхронными, синхронные АП значительно проще в проектировании. На сегодняшний день и достаточно длительную перспективу основным путем построения ЛП следует считать применение тактирования, т. е. синхронных автоматов.

В работах отечественных и зарубежных ученых разрабатывается направление, называемое проектированием самосинхронизирующихся устройств, в которых тактовые импульсы следуют с переменной частотой, зависящей от

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 [ 40 ] 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176

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.