Dalla macchina alla rete: reti LLC

Dalla macchina alla rete Per realizzare una macchina sequenziale è necessario –Codificare gli insiemi I,S,O con variabili di commutazione –Realizzare le funzioni  ed  con reti combinatorie Ipotizzare il comportamento temporale delle variabili di ingresso/uscita –Ogni circuito digitale risponde ai nuovi valori di ingresso producendo la nuova uscita in modo stabile solo un tempo di ritardo d durante il quale sono esauriti tutti i transitori –Considereremo solo la realizzazione di reti di tipo LLC (Level Level Clocked)

Classificazione variabili di ingresso

Dalla macchina alla rete x 1,x 2,..,x n variabili di ingresso a livelli –2 n  |I| z 1,x 2,..,z m variabili di uscita a livelli –2 m  |O| y 1,y 2,..,y k variabili di stato –2 k  |S| Variabile impulsiva, ck, che ha lo scopo di far commutare lo stato –ck=0 = > (x 1,x 2,..,x n ) = i 0 (carattere “spazio”, i 0  I) –ck=1 = > (x 1,x 2,..,x n ) = i  I

Reti LLC La rete sequenziale lavora con le seguenti ipotesi: –Variabili d’ingresso di tipo a livello (ossia il valori in ingresso rimangono fissi per un periodo T sufficientemente lungo per far assumere all’uscita il nuovo valore di regime, ossia T>d) –Variabili di uscita a livello –Segnale di abilitazione “positive or negative edge trigger”, o a livello (in quest’ultimo caso la variabile di commutazione deve essere pari ad 1 per un periodo di tempo sufficiente per far commutare i flip-flop, ma inferiore al minimo tempo di commutazione dei circuiti combinatori che calcolano lo stato successivo, altrimenti si potrebbero avere più commutazioni)

Dal modello strutturale al circuito  X Z Y’ Y   X Z Y Mealy Moore ck

Rete LLC per macchine di Mealy (flip-flop di tipo D) RETE COMBINATORIA ,  FF 1 FF 2 FF k x1x2xnx1x2xn z1z2zmz1z2zm y1y1 y2y2 ykyk y’ 1 y’ 2 y’ k IngressiUscite Stato Presente SStato Successivo S’ Registro di stato Clock

Esempio contatore UP-DOWN modulo U U U U D D D D I={U,D} O={1,2,3,4} S={1,2,3,4} U D uscita ingresso stato uscita = stato

Codifica simboli I x U 0 D 1 S y 2 y O z 2 z y 2 y z 2 z 1 x U D uscita ingresso stato

Sintesi funzioni  e  In questo semplice esempio, l’uscita è uguale allo stato –  (y 2 y 1 )=z 2 z y 2 y x y 2 y x y 2 y x y’ 1 y’ 2 y’ 1= y 1 Mappe di Karnaugh y’ 2 =y 2 y 1 x+y 2 y 1 x +y 2 y 1 x + y 2 y 1 x

Realizzazione mediante rete combinatoria RETE COMBINATORIA  FF 1 FF 2 z1z2z1z2 y1y1 y2y2 y’ 1 y’ 2 IngressoUscita Clock x

Realizzazione mediante ROM Memoria ROM FF 1 FF 2 z1z2z1z2 y1y1 y2y2 y’ 1 y’ 2 IngressoUscita Clock x y2y1xy2y1x y’ 2 y’ 1 z 2 z 1 Indirizzo Struttura parola nella ROM