Circuite logice combinaţionale

Παρουσίαση με θέμα: "Circuite logice combinaţionale"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Circuite logice combinaţionale
Capitolul 5

2 Definiţii; clasificări Metode de specificare ale CLC
Tematică Definiţii; clasificări Metode de specificare ale CLC Logica de activare a semnalelor Analiza CLC Hazardul în funcţionare BLPC curs

3 Definiții Materializarea fizică a unei funcţii de comutaţie elementare (operator logic) sub forma unui circuit electronic se numeşte poartă logică. Se numeşte circuit logic combinaţional (CLC) orice combinaţie de porţi logice sau CLC astfel interconectate încât valoarea fiecărei ieşiri să depindă la un moment dat numai de valorile intrărilor la momentul respectiv. Se numeşte schemă logică combinaţională (SLC) o reprezentare grafică a unui CLC. z1=f1(x1…xm) z2=f2(x1…xm) . zn-1=fn-1(x1…xm) BLPC curs

4 Definiții zi'(t)= zi(t- Δti) z(t)=f(x(t)) - vectorul ieşirilor
- vectorul intrărilor - vectorul ieşirilor zi'(t)= zi(t- Δti) z(t)=f(x(t)) BLPC curs

5 Clasificări Se spune că un CLC are o funcţionare deterministă dacă apariţia unei combinaţii logice la intrare produce în orice moment de timp aceaşi combinaţie logică la ieşire. Se spune că un CLC are o funcţionare nedeterministă (aleatoare) dacă, aplicând în diverse momente de timp o anumită combinaţie logică la intrare, există o anumită probabilitate pentru a obţine o anumită combinaţie binară la ieşire. BLPC curs

6 Metode de specificare a CLC
Prin metodă de specificare a unui circuit logic, vom înţelege o metodă de reprezentare a funcţionării circuitului. În cazul CLC metoda de specificare se referă la descrierea relaţiei intrare- ieşire pentru circuitul respectiv. IS1. Sunt ignorate întârzierile introduse de către elementele fizice în propagarea semnalelor. IS2. Sunt ignorate formele de undă reale ale semnalelor. Concluzii! Din cele două ipoteze rezultă imediat că nu interesează decât valoarea semnalului la un moment dat (IS2), iar toate comutările semnalelor sunt instantanee şi sincrone cu comutarea intrarilor (IS1). BLPC curs

7 Specificarea prin valori fizice
pentru determinarea modelului este necesar ca circuitul să fie funcțional; modelul este prea particular, dependent nu numai de tehnologia de realizare, ci şi de particularitățile constructive ale circuitelor utilizate pentru realizarea schemei; chiar şi în cazuri simple, ca cel analizat, este greu de determinat direct ce funcție materializează fiecare dintre ieşirile circuitului. BLPC curs

8 Specificare prin valori simbolice
nivel coborât (L) dacă 0V≤U≤0.8V   nivel ridicat (H) dacă 2V≤U≤5V  BLPC curs

9 Specificare prin valori simbolice
x1 x2 z1 z2 L H BLPC curs

10 Specificarea prin valori algebrice
Se spune că avem o asignare în logică pozitivă dacă asocierea între valorile simblolice şi valorile logice se realizează cu regula: L  0 H  1 Se spune că avem o asignare în logică negativă dacă asocierea între valorile simblolice şi valorile logice se realizează cu regula: H  0 L  1 BLPC curs

11 Specificarea prin valori algebrice
x1 x2 z1 z2 1 x1 x2 z1 z2 1 x1 x2 z1 z2 1 BLPC curs

12 Logica de activare a semnalelor
Se spune că un semnal este activ pe nivel ridicat sau este activ pe 1 logic sau este activ în logică pozitivă dacă rolul pe care-l are semnalul se realizează când semnalul trece pe nivel ridicat (1 logic). Se spune că un semnal este activ pe nivel coborât sau este activ pe 0 logic sau este activ în logică negativă dacă rolul pe care-l are semnalul se realizează când semnalul trece pe nivel coborât (0 logic). BLPC curs

13 Logica de activare a semnalelor
Supralinierea numelui semnalului INIT dacă semnalul este activ pe nivel ridicat dacă semnalul este activ pe nivel coborât Prefixarea numelui semnalelor active pe nivel coborât cu semnul -. INIT dacă semnalul este activ pe nivel ridicat -INIT dacă semnalul este activ pe nivel coborât Postfixarea numelui semnalelor active pe nivel coborât cu semnul #. INIT dacă semnalul este activ pe nivel ridicat INIT# dacă semnalul este activ pe nivel coborât BLPC curs

14 Analiza logica a SLC BLPC curs

15 Analiza logica a SLC S=(ab)c T=(a|b)|(c|(ab)) T c a b S
1 S=(ab)c T=(a|b)|(c|(ab)) BLPC curs

16 Componente temporale ale semnalelor
16 BLPC curs

17 Analiza temporală a unei porţi logice
IS1. Sunt ignorate întârzierile introduse de către elementele fizice în propagarea semnalelor. IS2. Sunt ignorate formele de undă reale ale semnalelor. IS3 Se consideră pentru fiecare poartă un model cu întârziere globală format dintr-un bloc fără întârzieri care materializează operatorul logic * şi un bloc de întârziere Dt. BLPC curs

18 Analiza temporală a unei porţi logice
BLPC curs

19 Analiza temporală a unei porţi logice
BLPC curs

20 Detectoare de front IS4 Toate componentele de acelaşi tip vor avea valori identice ale întârzierilor. IS5 Dacă analiza este realizată manual, se acceptă tPLH=tPHL=tP. Detectoarele de front sunt scheme logice combinaţionale care transformă un front al semnalului de la intrare într-un impuls la ieşire. BLPC curs

21 Detectoare de front BLPC curs

22 Deformarea semnalelor la ieșire
BLPC curs

23 Deformarea semnalelor la ieșire
x1|x2|x3|x4 = BLPC curs

24 Deformarea semnalelor la ieșire
BLPC curs

25 Modificarea formei de undă a semnalelor
f(x1,x2,x3,x4,x5)=x1x2x3x4x5 BLPC curs

26 Modificarea formei de undă a semnalelor
f= (x1x2)((x3x4)x5) BLPC curs

27 Hazardul în funcționarea CLC
Se numeşte hazard în funcţionarea unui CLC apariţia unor comutări ale semnalului de ieşire, datorate unor nesincronizări ale semnalelor la intrare sau diferenţelor între întârzierile introduse de diferite componente ale circuitului.

28 Analiza prin simulare BLPC curs

29 Întrebări ?