Technika cyfrowa Wykład VII

Strukturalna zawodność

układów kombinacyjnych

Budowa układów kombinacyjnych na elementach NOR i NAND

Piotr Kawalec

Wykład VII - 1

Technika cyfrowa

Plan wykładu

‹ Zjawisko hazardu w układach kombinacyjnych

‹ Metody usuwania hazardu

‹ Realizacja postaci normalnych funkcji na elementach NOR

‹ Realizacja postaci normalnych funkcji na elementach NAND

Piotr Kawalec

Wykład VII - 2

Technika cyfrowa Strukturalna zawodność układów kombinacyjnych

‹ W rzeczywistych układach kombinacyjnych na skutek istnienia opóźnień w elementach, pomimo poprawnego zaprojektowania układu, w czasie przełączania układu może nie być realizowana założona funkcja przełączająca,

‹ Zjawisko takiego błędnego działania układu występuje zarówno przy stykowej jak i przy bramkowej realizacji układów

Piotr Kawalec

Wykład VII - 3

Technika cyfrowa Mechanizm przełączania układów

‹ realizacja zależności x + x x

x

x

x

x

y

Piotr Kawalec

Wykład VII - 4

Technika cyfrowa Mechanizm przełączania układów

‹ realizacja zależności x x x

x

x

x

y

Piotr Kawalec

Wykład VII - 5

Technika cyfrowa Strukturalna zawodność układów kombinacyjnych

Def. Zjawisko występowania w czasie przełączania układów, krótkotrwałych sygnałów o polaryzacji przeciwnej do założonej, nazywane jest zjawiskiem hazardu

‹ Hazard jednokrotny nazywany jest hazardem statycznym, natomiast wielokrotne wystąpienie fałszywych impulsów nazywane jest hazardem dynamicznym

Piotr Kawalec

Wykład VII - 6

Technika cyfrowa Sposoby usuwania hazardu

‹ Najbardziej skutecznym sposobem usunięcia hazardu jest synchronizacja układu, tzn. blokowanie przekazywania sygnału z układu do zakończenia wszystkich procesów przejściowych

‹ Poprzez modyfikację układu przy pomocy tablic Karnaugh’a

Î Dla uniknięcia hazardu należy w tablicy Karnaugh’a utworzyć grupy tak, aby dla każdych dwóch jedynek (zer) przylegających do siebie zewnętrznie lub wewnętrznie istniała wspólna grupa

Piotr Kawalec

Wykład VII - 7

Technika cyfrowa Przykłady usuwania hazardu

‹ Sprawdzić czy w układzie realizującym funkcję y = x2x1 + x3x1

może wystąpić hazard, jeśli występuje usunąć go

‹ Sprawdzić czy w układzie realizującym funkcję y = x3x2x1+ x2x1 + x5x4x3 +x5x4

może wystąpić hazard, jeśli występuje usunąć go Piotr Kawalec

Wykład VII - 8

Technika cyfrowa Przykłady realizacji minimalnych postaci normalnych na elementach NAND oraz NOR

‹ Zrealizować na elementach NOR oraz NAND

funkcję

y= x1 + x3x2 + x2x1

‹ Zrealizować na elementach NOR oraz NAND

funkcję

y= (x2+ x1)(x3 + x2) x3

Piotr Kawalec

Wykład VII - 9

Technika cyfrowa Zasady realizacji minimalnych postaci normalnych na elementach NAND oraz NOR

‹ Wyznaczyć minimalne PNS i PNI funkcji

‹ Realizacja na elementach NAND

Î dla PNS zamienić sumy i iloczyny na NAND-y, zmienne wchodzące do sumy zanegować Î dla PNI zamienić sumy i iloczyny na NAND-y, dodać negator na wyjściu, zmienne wchodzące do sum zanegować

Piotr Kawalec

Wykład VII - 10

Technika cyfrowa Zasady realizacji minimalnych postaci normalnych na elementach NAND oraz NOR

‹ Realizacja na elementach NOR

Î dla PNI zamienić sumy i iloczyny na NOR-y, zmienne wchodzące do iloczynu zanegować Î dla PNS zamienić sumy i iloczyny na NOR-y, dodać negator na wyjściu, zmienne wchodzące do iloczynów zanegować

Piotr Kawalec

Wykład VII - 11