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.

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1 Dalla macchina alla rete: reti LLC

2 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)

3 Classificazione variabili di ingresso

4 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

5 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)

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

7 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

8 Esempio contatore UP-DOWN modulo 4 01 23 U U U U D D D D I={U,D} O={1,2,3,4} S={1,2,3,4} 130 201 312 023 U D uscita ingresso stato 01230123 uscita = stato

9 Codifica simboli I x U 0 D 1 S y 2 y 1 0 0 0 10 1 21 0 31 1 O z 2 z 1 0 0 0 10 1 21 0 31 1 011100 100001 110110 001011 00 01 10 11 y 2 y 1 0 1 z 2 z 1 x 130 201 312 023 U D uscita ingresso stato 01230123

10 Sintesi funzioni  e  In questo semplice esempio, l’uscita è uguale allo stato –  (y 2 y 1 )=z 2 z 1 0111 1000 1101 0010 00 01 10 11 y 2 y 1 0 1 x 01 10 01 10 00 01 11 10 y 2 y 1 0 1 x 11 00 00 11 00 01 11 10 y 2 y 1 0 1 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

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

12 Realizzazione mediante ROM Memoria ROM FF 1 FF 2 z1z2z1z2 y1y1 y2y2 y’ 1 y’ 2 IngressoUscita Clock x 0000 1 0 0 0011 1 0 0 0101 0 0 1 0110 0 0 1 1001 1 1 0 1010 1 1 0 1100 0 1 1 1111 0 1 1 y2y1xy2y1x y’ 2 y’ 1 z 2 z 1 Indirizzo Struttura parola nella ROM