Esame Orale Di Reti Logiche
Esame di reti logiche
Presentazione Rete Sincrona (Es5)
Presentazione della Rete
• La rete da realizzare presenta le seguenti peculiarità:
• Essa deve analizzare sequenze bcd di 4 bit riconoscendo
quali di esse contengono il numero 3
• Se una sequenza contiene il detto numero l’uscità dovrà
segnalarlo nel clock immediatamente successivo a quello di
ricezione dell’ultima cifra (altrove l’uscita non è
significativa)
• Per riconoscere in quali momenti la rete sta segnalando
una targa si dispone di un ingresso X2 che permane a valore
positivo fintanto che si è in presenza di bit significativi.
• Legenda segnali: X1=>Ingressi, X2=>Validità ingressi,
Direction=>Uscita(a 1 se è presente 3), Ck =>clock
Modulo 1:Riconoscitore
• Al fine di memorizzare e
riconoscere le cifre si
dispone di una rete
siffatta
• Si utilizza quindi uno Shift
register dotato di una
porta And a 4 vie, il cui
scopo specifico è di
traslare gli ingressi e di
segnalare, dalla detta
porta, la presenza del
valore 3
Modulo 2:Contatore
•
•
•
•
•
Il contatore, una vota attivo, si occuperà di
scandire le cifre (cioè 4 bit).
La porta and infatti segnala con logica
positiva il raggiungimento del 4 bit della
cifra
Perchè questo funzioni il contatore al
raggiungimento del 4 bit dovrà resettarsi
Ovviamente siccome potrebbe presentarsi
sulle sequenze dello Shift Register un 3 ma
non effettivamente inserito come cifra ma
come numero di transizione tra una cifra e
l’altra, dovremo assicurarci che i segnali di
Counter e del Riconoscitore siano in
comunicazione e solo la loro combinazione
sarà giudicata significativa
*Esempio: se fosse presente sullo Shift il
numero 0001 e si presentasse un numero la
cui prima cifra fosse un uno (es 1000) nel 5
clock la configurazione dello Shift Register
presenterebbe un 3!!!Ma il contatore
prontamente segnalerà che siamo soltanto
al primo bit della cifra e il contenuto dello
Shift Register al momento non ha senso
Modulo 3: Trasmettitore
• La parte che si occupa di
trasmettere l’uscita in modo
corretto è composta da : 1
FD,1Mux2v1 una porta Or
• Questa rete tiene rigenerato il
valore 1 (fino al reset) nei casi in
cui:
• 1)Si presenti 3 (il segnale proviene
dai moduli 1 e 2)
• 2)Sia già presente un 1 all’interno
del FD
• Lo scopo è quello di far permanere
l’uscita a un valore significativo fino
al momento in cui il valore è utile
(cioè il momento in cui X2 andrà a
0)
Dimostrazione Comportamentale
Comparazione
Due Versioni..
• Durante lo svolgimento del progetto si è voluto porre un accento sulla
questione del Reset
• Essendo la rete sprovvista di un segnale di reset inteso come vera entrata
del sistema la rete si poteva pensare in due modi:
• 1) Il primo modo (riferimento alla versione 1) era quello di aggiungere
comunque un segnale di reset come entrata aggiuntiva e di utilizzarlo
soltanto per lo stretto necessario (come l’avvio del contatore che necessita
di un primo reset)
• 2) Il secondo modo, più complesso era quello di creare in modo
“artificiale” i segnali di reset interni al sistema
• Come ultima nota si vuole sottolineare che anche il mantenimento
corretto dell’uscita necessita di un reset proprio. Una prima ma errata
analisi potrebbe ricondurci a pensare che il segnale X2 possa resettare
l’uscita ma: 1) Se utiliziamo !X2 l’uscita si azzera durante il periodo in cui
vogliamo sia significativa. 2) Se usiamo X2 l’uscita si azzerà durante la
lettura delle targhe “dimenticandosi” la presenza eventuale di un 3
• La soluzione migliore consiste nell’usare come reset il segnale !X2 e
l’uscita del sistema (Direction) ma in fase di Post-Route questa soluzione si
è rivelata non adatta visti i ritardi della rete
Reset dell’uscita
• Presente sia nella versione
1 che 2 il circuito di reset
del Trasmettitore (cioè il
Flip Flop dell’uscita) è
stato realizzato
semplicemente con un
altro flip flop che ha
contribuito a “stabilizzare”
i ritardi della rete
rendendo possibile non
solo la Behavioral ma
anche la simulazione PostRoute
Versione1
• Nella versione 1 si
è scelta la strada
piu’ facile
utilizzando un
Reset come porta
aggiuntiva
• L’utilità del Reset
è in fase di avvio
del sistema di
conteggio
•
•
•
•
Versione 2
La versione 2 sostituisce il Reset con
un Flip Flop collegato a una già
necessaria “entrata” VCC (sempre a
1) ,il flip flip permarrà a 0 fino al
primo clock dove campionerà 1
attivando il contatore
Inoltre nella versione 2 è stato
sostituito il Contatore. Il suddetto è
stato intercambiato con una sua
versione Asincrona che si resetta
(oltre che all’inizio) appena il
contatore raggiunge il numero 4
Essendo il Reset asincrono l’effettivo
conteggio utile ai fini della rete sara
quello indicato sotto nella figura
Inoltre il segnale di CK-Enable del
contatore è stato modificato e gli è
stato inserito X2 perfezionando le
fasi di conteggio
01
10
Dec 0 e R con 100
Vcc
Interstadio
di Reset
100
Ultimo bit
della cifra
11
00