Διάλεξη 11: Ανάλυση ακολουθιακών κυκλωμάτων Δρ Κώστας Χαϊκάλης

Παρουσίαση με θέμα: "Διάλεξη 11: Ανάλυση ακολουθιακών κυκλωμάτων Δρ Κώστας Χαϊκάλης"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Διάλεξη 11: Ανάλυση ακολουθιακών κυκλωμάτων Δρ Κώστας Χαϊκάλης
ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Διάλεξη 11: Ανάλυση ακολουθιακών κυκλωμάτων Δρ Κώστας Χαϊκάλης ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

2 Ανάλυση ακολουθιακών κυκλωμάτων (με ρολόι)
H ανάλυση ενός ακολουθιακού κυκλώματος (το οποίο χρησιμοποιεί ωρολογιακό παλμό) έγκειται στην εύρεση ενός πίνακα ή ενός διαγράμματος που καθορίζει την ακολουθία των εισόδων και των εξόδων του καθώς και των εσωτερικών καταστάσεων. Η κατάσταση του κυκλώματος αντιστοιχεί στις διαφορετικές τιμές που μπορεί να έχουν οι έξοδοι των flip-flop του κυκλώματος. Κάθε φορά το κύκλωμα θα μεταπίπτει σε μία άλλη κατάσταση ή θα παραμένει στην ίδια ανάλογα με τις εισόδους τους. Οι έξοδοι θα καθορίζονται από την κατάσταση του κυκλώματος και από τις εισόδους. ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

3 Ανάλυση ακολουθιακών κυκλωμάτων (με ρολόι)
Για τα D flip-flop η εξίσωση κατάστασης είναι ίδια με την εξίσωση εισόδου Μπορούμε να υπολογίσουμε απευθείας την επόμενη κατάσταση από τις εξισώσεις εισόδου Για ακολουθιακά κυκλώματα με JK ή T flip-flop ακολουθούμε την παρακάτω διαδικασία ανάλυσης: Υπολογίζουμε τις εξισώσεις εισόδου των flip-flop Στον πίνακα καταστάσεων υπολογίζουμε τις τιμές των εισόδων των flip-flop από τις εξισώσεις εισόδου Για κάθε flip-flop χρησιμοποιούμε το χαρακτηριστικό πίνακα για να υπολογίσουμε την επόμενη κατάσταση ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

4 Παράδειγμα 1 με D flip-flop
Το παρακάτω κύκλωμα περιέχει δύο flip-flop τύπου D. Οι έξοδοι των flip flop Α και Β καθορίζουν την κατάσταση που βρίσκεται το κύκλωμα. To κύκλωμα έχει μία είσοδο x To κύκλωμα έχει και μία έξοδο y η οποία καθορίζεται συνδυαστικά από τις Α, Β και x Μπορούμε να γράψουμε: Α(t+1)=A(t)x(t)+B(t)x(t) B(t+1)=A’(t)x(t) y(t)=[A(t)+B(t)]x’(t) ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

5 Παράδειγμα 1 με D flip-flop
ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

6 Παράδειγμα 1 με με D flip-flop
ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

7 Παράδειγμα 1 με D flip-flop
Χρησιμοποιούμε τις σχέσεις: Α(t+1)=A(t)x(t)+B(t)x(t) B(t+1)=A’(t)x(t) y(t+1)=[A(t)+B(t)]x’(t) Φτιάχνουμε ένα πίνακα που δείχνει την αλληλουχία των καταστάσεων του κυκλώματος ανάλογα με την τιμή της εισόδου x O πίνακας αυτός ονομάζεται πίνακας καταστάσεων ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

8 Διαφορετική μορφή πίνακα καταστάσεων και διάγραμμα καταστάσεων (state diagram)
ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

9 Παράδειγμα 2 με JK flip-flop
ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

10 Παράδειγμα 2 με JK flip-flop
ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

11 Παράδειγμα 2 με JK flip-flop
ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

12 Παράδειγμα 2 με JK flip-flop
ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

13 Παράδειγμα 3 με T flip-flop
ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

14 Παράδειγμα 3 με T flip-flop
ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ