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Dalla macchina alla rete: reti LLC

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Academic year: 2022

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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

X2 X3 X1 X0

X0 a livello rispetto a X1 X1 a livello rispetto a X0 X0 impulsiva rispetto a X2 X2 a livello rispetto a X0 X0 a livello rispetto a X3 X3 impulsiva rispetto a X0

Si cerca di evitare il comportamento come quello presente tra X1 e X2

(4)

Dalla macchina alla rete

• x

1

,x

2

,..,x

n

variabili di ingresso a livelli

– 2n  |I|

• z

1

,x

2

,..,z

m

variabili di uscita a livelli

– 2m  |O|

• y

1

,y

2

,..,y

k

variabili di stato

– 2k  |S|

• Variabile impulsiva, ck, che ha lo scopo di far commutare lo stato

– ck=0 =

>

(x1,x2,..,xn) = i0 (carattere “spazio”, i0I) – ck=1 =

>

(x1,x2,..,xn) = 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 Y’

Mealy Moore

ck

ck

(7)

Rete LLC per macchine di Mealy (flip-flop di tipo D)

RETE

COMBINATORIA

,

FF1

FF2

FFk

x1 x2 xn

z1 z2 zm

y1

y2

yk

y’1

y’2

y’k

Ingressi Uscite

Stato Presente S Stato Successivo S’

Registro di stato Clock

(8)

Esempio contatore UP-DOWN modulo 4

0 1

2 3

U

U

U

U D

D D D

I={U,D}

O={1,2,3,4}

S={1,2,3,4}

1 3 0

2 0 1

3 1 2

0 2 3

U D uscita ingresso

stato

0 1 2 uscita = stato 3

(9)

Codifica simboli

I x U 0 D 1

S y2 y1 0 0 0

1 0 1 2 1 0 3 1 1

O z2 z1 0 0 0

1 0 1 2 1 0 3 1 1

01 11 00 10 00 01 11 01 10 00 10 11

00 01 10 11

y2 y1 x

0 1

z2 z1

1 3 0

2 0 1

3 1 2

0 2 3

U D uscita ingresso

stato

0 1 2 3

(10)

Sintesi funzioni  e 

• In questo semplice esempio, l’uscita è uguale allo stato

– (y2y1)=z2z1

01 11 10 00

11 01 00 10

00 01 10 11

y2 y1 x

0 1

0 1

1 0

0 1

1 0

00 01 11 10

y2 y1 x

0 1

1 1

0 0

0 0

1 1

00 01 11 10

y2 y1x

0 1

y’1 y’2

y’1= y1

Mappe di Karnaugh

y’2=y2 y1 x+y2y1x+y2y1x + y2y1x

(11)

Realizzazione mediante rete combinatoria

RETE

COMBINATORIA

FF1

FF2

z1 z2

y1

y2

y’1

y’2

Ingresso Uscita

Clock

x

(12)

Realizzazione mediante ROM

Memoria ROM

FF1

FF2

z1 z2

y1

y2

y’1

y’2

Ingresso Uscita

Clock

x

000 0 1 0 0 001 1 1 0 0 010 1 0 0 1 011 0 0 0 1 100 1 1 1 0 101 0 1 1 0 110 0 0 1 1 111 1 0 1 1

y2y1x y’2y’1z2z1

Indirizzo

Struttura parola nella ROM

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