Architettura degli Elaboratori 1 reti sequenziali i componenti Alessandro Memo Gennaio ‘03

Flip Flop SR S(t) R(t) Q(t) 0 0 Q(t+1) 0 1 0 1 0 1 1 1 impossibile S R 0 1 0 1 0 1 1 1 impossibile Q

Rappresentazione di un automa a stati finiti uno stato si rappresenta con un cerchio le transizioni (funzione ) si indicano con archi orientati, alla cui base sono indicati i valori d’ingresso x  {X} che le caratterizzano se l’automa è di Mealy, nelle transizioni sono riportati anche i valori d’uscita z  {Z} che vengono determinati dalla trasformazione (funzione ) se l’automa è di Moore, i valori valori d’uscita z  {Z} che vengono determinati dalla trasformazione (funzione ) sono indicati all’interno dello stato a cui sono associati

Rappresentazione di un automa a stati finiti Mealy X(ti) / Z(ti+1) S(ti+1) S(ti) Moore X(ti) S(ti) S(ti+1) Z(ti) Z(ti+1)

Flip Flop SR 00 00 10 S1 S2 Moore 1 01 01 10 00/1 00/0 10/1 S1 S2 1 01 01 10 00/1 00/0 10/1 S1 S2 Mealy 01/0 10/1 01/0

Flip Flop D clock D D(t) Q(t) 0 0 1 1 Q

Flip Flop D Rappresentare con un diagramma degli stati il comportamento del Flip Flop D

Flip Flop JK J(t) K(t) Q(t) 0 0 Q(t+1) 0 1 0 1 0 1 1 1 Q(t+1) J K clock Q S R J K Q J(t) K(t) Q(t) 0 0 Q(t+1) 0 1 0 1 0 1 1 1 Q(t+1)

Flip Flop JK sincrono J(t) K(t) Q(t) 0 0 Q(t+1) 0 1 0 1 0 1 1 1 Q(t+1) clock J(t) K(t) Q(t) 0 0 Q(t+1) 0 1 0 1 0 1 1 1 Q(t+1) J K Q

Flip Flop JK Rappresentare con un diagramma degli stati il comportamento del Flip Flop JK

Esercizi tipo 1: funzionamento dei FF Tracciare l’evoluzione temporale della seguente rete sequenziale asincrona, a partire dallo stato iniziale QA=QB=0 FFA FFB QA QB RA SA RB SB

soluzione QA QB RA SA RB SB = QB = QA contatore a modulo 4

rete sequenziale clock S1 S1 00 01 clock clock S3 S4 clock 11 10 Rappresentare con un diagramma degli stati il comportamento della rete precedente clock S1 S1 00 01 clock clock S3 S4 clock 11 10

Tracciare l’evoluzione temporale della seguente rete sequenziale sincrona, a partire dallo stato iniziale QA=QB=0 FFA FFB QA QB DA clk DB clock

soluzione QA QB DA DB clk = QB = QA contatore a modulo 4

rete sequenziale Rappresentare con un diagramma degli stati il comportamento della rete precedente

Tracciare l’evoluzione temporale della seguente rete sequenziale sincrona, a partire dallo stato iniziale Q0=Q1= Q2=Q3=0 con SI=1 costante e con SI variabile. Q0 clk FF3 D3 Q3 FF2 D2 Q2 FF1 D1 Q1 FF0 D0 SI

soluzione Q3 Q2 Q1 Q0 clk SI = D3 = D2 = D1 = D0

soluzione Q3 Q2 Q1 Q0 clk SI = D3 = D2 = D1 = D0 registro a scorrimento

Tracciare l’evoluzione temporale della seguente rete sequenziale sincrona, a partire dallo stato iniziale Q0=1 e Q1= Q2=Q3=0. Q0 Q1 Q2 Q3 FF0 D0 Q0 FF1 D1 Q1 FF2 D2 Q2 FF3 D3 Q3 clk

soluzione Q3 Q2 Q1 Q0 clk = D0 = D3 = D2 = D1 contatore ad anello