Transcript 6. Sekvenční obvody

CIT
Sekvenční obvody
Díl VI
Číslicová technika







Sekvenční obvody
Předmět: CIT
Ročník: 2
Autor:
Juránek Leoš Ing.
Škola:
SŠE Frenštát p.R.
Počet:
25 snímků
Verze:
9.2007
Téma:
Obsah „Sekvenční obvody“




Vznik sekvenčního odvodu
Definice sekvenčního obvodu
Kombinační obvod, Mealyho a Moorův automat
Modelový příklad
Pojmy k zapamatování
Vznik sekvenčního obvodu, zpětná vazba, kombinační
obvod, Mealyho a Moorův automat. Popis sekvenčního
obvodu, časový diagram, diagram přechodu, vývojová
tabulka.
4
NEXT: ZAČÁTEK
KAPITOLY

Nová kapitola
Sekvenční
obvody
5
NEXT: VZNIK SEKVENČNÍHO
OBVODU
Vznik sekvenčního obvodu
Funkce obvodu se zpětnou vazbou
NAND
A
0
0
1
1
6
NEXT: POSTUP SLEDOVÁNÍ
B
0
1
0
1
Y
1
1
1
0
Funkce obvodu se zpětnou vazbou
Vstupy R S budeme postupně měnit
a budeme sledovat hodnotu na
výstupu Q
R S Q Funkce
1 1
0 1
1 1
1 0
1 1
7
NEXT: R=1,S=1;…
Funkce obvodu se zpětnou vazbou
Zapnutí
R=1,S=1
H1
H2
1,1  Q=0
1,0  1
Reset
R=0,S=1
H1
H2
H1
0,1  Q=1
1,1  0
0,0  Q=1
8
NEXT: NEXT: R=1,S=1;…
Q=0
Q=1,
(zpětná vazba)
překlopení
Funkce obvodu se zpětnou vazbou
Pamatuj
R=1,S=1
H1
H2
1,0  Q=1
1,1  0
Set
R=1,S=0
H1
H2
H1
H2
1,0
0,1
1,1
0,0




1
1
Q=0
1
9
NEXT: ZÁVĚR
Q=1,
pamatuj
Q=0,
překlopení
Funkce obvodu se zpětnou vazbou
Pamatuj
R=1,S=1
H1
H2
1,1  Q=0
1,0  1
R
1
0
1
1
1
S
1
1
1
0
1
Q Funkce
0
1 reset
1 hold
0
set
0 hold
10
NEXT: LOGICKÝ
OBVOD JAKO PAMĚŤ
Q=0,
pamatuj
Logický obvod jako paměť
Aby logický obvod pracoval jako
paměť, musí logická veličina projít
přes sudý počet invertorů.
Klopný obvod, který vznikne touto
zpětnou vazbou má dva stabilní
stavy.
11
NEXT: DEFINICE
SEKVENČNÍHO OBVODU
Definice sekvenčního obvodu
Podle závislost výstupu na vstupu
se dělí obvody na
 Kombinační obvod
 Mooreův automat (čti Můrův)
 Mealyho automat (čti Mílyho)
12
NEXT: KOMBINAČNÍ
OBVOD
Kombinační obvod
13
NEXT: KOMBINAČNÍ
OBVOD
Kombinační obvod
Výstupní funkce O závisí
 pouze na současném stavu
vstupních proměnných I.
Ot  f ( I t )
14
NEXT: MOORŮV AUTOMAT
Moorův automat
15
NEXT: MOORŮV AUTOMAT
Moorův automat
Výstupní funkce O závisí
 na hodnotě paměti S.
Hodnota paměti S závisí
 na minulé hodnotě paměti S a minulé
hodnotě vstupu I .
Ot  f ( S t )
S t  f ( I t 1 , S t 1 )
16
NEXT: MEALYHO AUTOMAT
Mealyho automat
17
NEXT: MEALYHO AUTOMAT
Mealyho automat
Výstupní funkce O závisí na
 hodnotě vstupu I a
 hodnotě paměti S.
Hodnota paměti S závisí na
 minulé hodnotě paměti S a
 hodnotě vstupu I .
18
Ot  f ( I t , S t )
S t  f ( I t 1 , S t 1 )
NEXT: SROVNÁNÍ
Srovnání
19
NEXT: METODY POPISU
Metody popisu sekvenčního obvodu
 Časový diagram
 Diagram přechodů
 Vývojová tabulka
20
NEXT: MODELOVÝ
PŘÍKLAD
Modelový příklad
 Analyzujme sekvenční obvod, který
vyhodnocuje pořadí vstupů.
21
NEXT: POPIS
FUNKCE
Modelový příklad
 Bude-li na vstupu X1 log1 dřív než na vstupu X2,
bude na výstupu Y1=1 a Y2=0.
 Bude–li na vstupu X2 log1 dřív než na vstupu X1,
bude na výstupu Y1=0 a Y2=1.
 Bude-li na vstupu X2 a současně bude-li na vstupu
X1 log 0,
bude na výstupu Y1=0 a Y2=0.
22
NEXT: ČASOVÝ
DIAGRAM
Modelový příklad
Časový diagram
Q1
00
Q2
01
Q1 Q2 Q1 Q3
00 01 00 10
Q1
00
Q3
10
23
NEXT: ČASOVÝ
DIAGRAM VE TVARU TABULKY
Q1
00
Y2
Y1
Stav
0
0
Q1
0
1
Q2
1
0
Q3
1
1
Q4
Modelový příklad
Časový diagram ve tvaru tabulky
X2X1
00
01
11
10
00
01
11
01
00
10
11
01
00
10
11
10
00
Y2Y1
00
01
01
01
00
01
01
01
00
10
10
10
00
10
10
10
00
Q1 Q2 Q2 Q2 Q1 Q2 Q2 Q2 Q1 Q3 Q3 Q3 Q1 Q3 Q3 Q3 Q1
24
NEXT: DIAGRAM
PŘECHODŮ
Modelový příklad
Diagram přechodů
01,10,11
Q2
01
Q4
00
10
00,11
Q1
Q3
00
01,10,11
25
NEXT: VÝVOJOVÁ
TABULKA
Y2
Y1
Stav
0
0
Q1
0
1
Q2
1
0
Q3
1
1
Q4
Modelový příklad
Vývojová tabulka
Qt
Qt+1
Y2,Y1
(X2,X1)
00
01
Q1
00
Q1
10
11
Q2 Q3
Q2 Q1
01
Q2
Q2
Q3 Q1
10
Q3
Q3
26
NEXT: GENEROVÁNÍ
VÝSTUPNÍ POSLOUPNOSTI
Modelový příklad
Generování výstupní posloupnosti
Vytvořte výstupní posloupnost na
základě posloupnosti hodnot na
vstupu. Použijeme stejný diagram
přechodů. Překreslete posloupnost do
časového diagramu.
X2X1
00
01
01
11
10
00
10
10
10
00
01
Y2Y1
27
NEXT: ZÁKLADNÍ
TYPY SEKVENČNÍCH OBVODŮ
11
01
00
10
10
00
Základní typy sekvenčních obvodů
 Klopné obvody
 Posuvné registry
 Čítače
 Paměti
28
NEXT: KONEC
Konec