Điện Tử - Cơ Sở Thiết Kế Mạch - Design Trên Máy Tính part 14 ppt

Trang Ihi.ii nll6' Sc khi b IiI true vii a lajitlsc: Tr'.lIIg Ih:1l nila s, khi a V~I h eung Iml'. Trong Illt)1 so twang hqp, de" ti~n Iqi khi hieu dien de so lM 6Ulmat huu Iwn ngtrai fa ph<1n tach otomal Ihi:mh cae sa d6 a 6" + rIO con. M6i so d6 call. ngm.\i lflf sa de) gae. co de tf<!-ng Ihai V;:I.O va Ifi ll1g thai fa. etC tr~lJ1g Ihai nay Wong ung vui mQt hO(lc nhi~u dinh ella qJ do a nhung mLre eao hel'il. C:le c1inh 6 mLre cao he10 nay gqi Iii dinh tham chieu. M6i su ehuye"n trilng thai t6'i dinh tham ehieu ILfO'ng Lrng v6'i sl! chuyen tn.mg th{li toi tri.mg thai v;:1.0 ( abri1 bi11 s, r'/1 HJnh 4.10 So c16 ehuycn trang thill ella ot611lal Mealey tlwe hien vice clong b6 giCi"a hai tinlHcLi. eLla so do 610mal huu h'.u1 tucmg u'ng qi [lllre thap han. Sl! chuyen lrang Ih[ti loi de tn.LIlg lhi.ti ra tLro'ng LIng voi vi¢e quay \"(~ tn.lng thai Iham ehicu. C{le so <10 ph an cap thuang duqe dung Imng qua ldnh I()og hQp Ihiel ke etC ghcp noi cae olomat huu twn thea con dUOng mod un ho{t. Cac plurang ph,ip IlilY thuang dllJlg dC lllC> la nhung miJ ch co kieh tllln.',-c Ian. 92 Trang kg thu~lt mo hinh hoa, nguai ta tillro-ng sLr dyng eic pl1Lfong phap y A, y, IIlnh ·tll Ghcp n6i song ~ong hal {ltamal. Ghep n6i song song cae olomal. xiIy dl!ng cae (Hama1 ph(lc Ii.lp tir nhCrng olomal don gi:lIl. Ciic plurong phar nay dL!a lren vi¢e ghcp nui cae 0101l1q,1 theo phuong philp ghep noi n6i tiep. ghep noi song song ho,~lc hon hqp ella ca hai each ghep noi 1ren, Hai olomat AI va A2 duqe gQi la ghcp noi song song Ihanh m(11 otomat A neu hai chiu vao clla hai 6tomat AI va A2 dU9"c noi chung voi d<lu vao ella otomal A. Di~u ki¢n d~t fa a dELl' la hai t<).p hqp tin hi¢u dLtu V£\o ella hai otomat Al va Al phili hO~U110iln gi6ng nhau. Cic d[lU ra eua Al va A~ duqc n6i V~IO b,? long h9'P tin hi~u. B9 t6ng hqp nay tlll,l"e hi~n h~l!n (r len hai d,tu V,IO ella hai atomal han dAu va hll1l1 thanh cHiu ra ella o\(l\l1al A. So do ~hcp noi song song clLrqe dua ra !ren hlnh 4.11. Cic thong ~() ella alomat A duqe xae dinh theo cae thong so ella de dtamat Al \',1 Ac nhu' sau: Al = < X, Y I , SI ,8 1 , AI> A2 = < X, Y 2 , S2' 8 2 , A2 > A = < X, Y, S, 8, A > trong do 5 = SI X Sl = I (s" S2 )1 s, E SI ,so E S, I: X = {x,. xc' , Xnl: Y~'I'(Y,xY,); o( X, s ) = ( 0,( X, SI ), 02( X, S2 ) ); A( x, s) = <pC A I ( X, SI ), A 1 ( X, S2))' Ghep noi n6i tiep hai ()lomaL X 4~ I'____A_'__' Y , ~I A, I Y, Hai olomal Al V~\ Ai dlrqc gqi !h ghep noi noi tiep neu cae tin hi~u ~ cliiu ra eua atom at Al l~\ cae tfn ~ " hi¢u CHill vilo eua ot0111at A:~. 6 IIlnh U2 (;h~p 1l6J noi li~'p hal atom . .\!. dflY ehlmg ta phi'ti gia Ihiet dng khi ghCp n6i n6i lie"p hai ()tomat, cae tlnh chat han dau ella d.e ot6mal khong b\ thay dol. Hai olomat dU'qe ghep noi noi tiep s~ tuung duong \'6i nH)t ()tbmat A = < X, Y, S, 8, A >, trong d6. S = 51 X S, = Is = ( s" s, )1 Sl E 51 ' ~2 E S2 1 X == XI. Y ~ Y,. o( x, s ) = ( 0l( X, 51 ), 02( A 1 ( X, SI ), s~ ) ); A( X, 5) == A2 (A 1 ( X, 5 1 ),5 2 ), Tom h.t!. trong chuong nay ehung ta nghicn ct1u m(jt so khiii ni¢m cO lx'\t1 trang b~\i tmin 1l1() hlnh ho{\ mi lch. Trang eong nghi~p thiet ke cae \'i nwch, Ill,.teh diGl1 (hrQ"c thiet kc tren dc mb hinh phfin eling va ~au do duqc ql the 93 hoa h{mg nhi:1'ng ngon ngCt mo ta phfin Clftlg. Cic ngl'm ngil" n:ty co d~le di6m kh,\c "oi dc ngon nglf \(lp trinh truycn th6ng cJ d.e killa G mh 1110 t,\ cau true d. h(llih vi J1l,.\Ch thea thoi gian. Trang chu'Ong ticp .'i:.lU, ehling ta .'i2 ng\1H::n ellll c<.\c v[in de lien quan toi b~li toan mc hinh hoa logic. 94 CHUONG V. CAC PHUONG PHAP MO HINH HOA LOGIC 1\16 hl1111 hmi klgic Iii hlnll there ki~m Ira Ihi6t k~ .~l[' C!i,lllg de m() hlnh ella m~\ch dJ. duqc Ihi0'\ kc'. Quil trinh m6 hlnh hoa logic yJ. lll(l phc'mg 1hi(;'\ kc' co the dUl/e hi~u diclI thea so do tren hll1h 5.1. Chuong trlnh mo rh('mg '>c , ' Ck Sl:i \1 I (tin Chmrng lrlnh \':." \:, ,'j, dlc'u V mCI phill1t' V K(lqU:, 1.111':11 ~ \1,', h"lIlh m.lch IIlnh 5.1 So d6 blC'U (hell qua lrlllil ll1l) hinh hmi logic yillllt) phong. hi~ll clien cae 1111 hi¢u vao \'~l tin hi~ll dieu khi6n, [lllal Iricn qu;.) trlnh tfnll to;in lrell de tin hi¢u theo thai gian \':1 hll1h th~U1h de gi,i trj d,IU ra dl.l'il lr(;:1 ll]() hinh _'lla llle,teh. VJce ki(1I1 chllng thie" !.;cy logic 1.1 qu,i trinh kiem Ira thi~1 kC: I11Hch trl'n phuong (iJ¢n hm,lt dOng vc chLec n[lllg \'It theo thai gian. Qua trlnh n~ly dLTne t111.fC hi¢n dl.ra Ircn su so :-'{lI1h de kel qu,'t nh~Hl chr9"e qua qua lr1nh m() phlmg \'6i nhO:ng gi,\ tr! dU9"e Ifnh loan Ilf Iniac dL!a vao cllll"c n[ll1g. Them \'~\o (t6, JIll) hlnh ho,i !6gic Cllll Cl) the sir dL.lIIg dJ him chl"fng de tlnh chfll sau eua ho«1 (\()ng ella m<'leh chrqc Il1ic"1 ke: S~r ch)e !;)p ella de tr,.mg Ihi.li ban dfiu; SIr nlWY dill ella de bien (Iill hieu) \,~lO Iham s6 thai gian Ire ella de phtin tLr: Trong hoal d(mg clJ(l m'.lell kh6ng I()n 1'.li S\f c\WY dua gifra Gie rhein tif, s\r dao dQllg, cae dieu ki2n driu \'~IO khCJng thich h(.,.p ho;)c de In.ll1g thSi treo. 95 Thollg thuang nha thiet ke xfty dl!llg nhung pillen hi.lll m{1U eua m',lch theo Ihie, kc'va kiem Ira hO<;lt d9ng eua m,lu. Vi¢c kic'm tra mI.)' ~.: ehn phcp 11m ra nhiJng loi Item rin trong thiet ke. Uu diem eLla vl¢e 1,.10 mau l~l chung cho phcp nh~\ Ihiel k6 kic'm nghl¢lll thiet kc theo t6e d¢ tinh to:.in tlurc te. l\hung vi¢e {'.IO m(lu co I1H)t nhU\K di~m la gia thanh xJy dl;Ing phien b,ln mAu Ihl! nghi¢m ton thai gian va e6 gia thimh cao. Mo hlnh hm\. logic va mo ph6ng thay the vi¢e x[IY dl!ng mau thLr hAng cae phun mcm. Dicu nay cho phcp nha thiet kc phan ttch. kiem nghi¢m va hi~u chinh mo hlnh mt)t cach & dimg. So v6i qu,i trlnh kiem nghi¢m trcn llltlll, vi~c kiclll nghi¢rn thie'l ke htll1g mo hlnh e6 nh(Ing uu diem ~au: Cho phcp kitm tra cae dieu ki¢n sinh fa ItJi (vi dll nIH! c.ic mau thutm tl"'::l1 duong tin hi¢u); Cho phcp thay deli tham so thoi gian tn~ clla de phrin tLf troog m() hlllh de kiem tra nhung truang hQ'p xau nhtit \\~ dieu ph6i Ih()'i gum trong nwch; Kic'm tra nhung gia tr~ do nha thie' hi xac cl~lIh tmng qua Irlnh lllO phClllg; Cho phep n1<,lch duC)'c mo phung bilt'dtiu ho'.lt dqng 1',li bAI k)' tr<,lI1g mQt tluli II~IO; Cho phep kiem soSt mt)t dch chinh x,i.e vi¢c dicu piloi thai gian d6i vai nhung SLJ' ki¢n khong dong b¢; Co kh:1 nflllg It! dqng kiem tra hm,lt dt)ng eua mi.,leh dl.t'q'c thie't k6 lrong moi tnt'ang licn kct \'Cii nhCt'ng Ill<.\eh kh(IC, M~c elll cac ma hlnh mo ph6ng cJWy ehi.~lln heill dc m{1l1 phrin clrng nhung \'i¢c kicm nghi¢m dung mo phong cho phC-p nila thie't kc dLrn,g qua trlnh m6 phong t'.li nhung thll'i diem xac djnh V;I hien thi cae gi;.I tr! tin 11I¢1l kc d t<,li nhli'ng (iLrong lin hi¢u khong the quan sal tr~rc lier trong phfin cLrng. Do do vi~c sit' dvng (iic IllO hlnh mo philJlg trong l}lui trlnh Ihi':l kc' 1l1<,lch du\l'C tlll,rC hi¢n n)ng rai. Trong chuang nay chung ta sc nghicn eCru m91 so phuong plulp m6 hlnh hoS logic va xfl)' dtfng m6 hlnh mo ph6ng lrang cong ngh¢ thiG'1 kc mi.,lch "ai d(l tich hq'p cao, CSc phuong phSp nay ti.)O co sa cho vi¢c xily dl;rng V~l hm)t d9ng cua dc ngon ngiJ mo hlnh hoS phun cling HDL. 96 §S.l. Co SO' mo hinh hoa logic 1. Cae phuu'n~ phap m(l hinh h6a \/3 cae he mu ph()ng Trong kS' thu~t thiet ke' cae m,~ch logic. ngudi ta phJn ra hai plltrang pbar chinh J6 !TIa hlnh hoa m'.lCh. Cae phuong ph,ip nay dm)'c xIiy dl,l'ng dlia Iren co sO' cae ma Glnh l1qi Wi ma h~ rna phong sc xu \y_ eic h~ chu(Jng lrlnh !TIn ph6ng Ihl,fc hi911 d.c m6 hlnh logic uU0c djch tlf d.c ngon ngu m6 \111111 hoa philn clrng va dU~K gQi Iii. h~ m6 ph6ng btmg bien djch. eic ma bien dich dUQ'c t~lO ra IU nhfrng m6 hlnb Irel1 InlrC thanh ghi. Ill' cae m6 hinh chtrc n[\I1g hO~lC m6 hlnh cau true. Cae h~ m6 ph6ng bic'u dien cae 1116 hinh dy'a tren d.c du true dCt li¢u chrqc gQi iu cae h~ rna ph6ng biing d.eh l~p bang. Cic call true dil 1i¢u dLfQ'C xu)' dl,fng lli cae rna hlnh tren mue thanh ghi Iluycn di,lt ho~\c Ill' cae \DO hloh cau Ir(\c. Vi¢c the hiGI1 hO<;1t d9ng cu.a 1116 hinh d110C kiem soat bhng each d~\t nhling Htc d¢ng vao m,wh va gQi nhilng ehllO'ng trLnh can th~e hi¢n nhung ehue nang cua de toan til co sa ( uoi v6i mo hinh tren mue thanh ghi truy~n di.lt ) ho~e chuc nang eua Cite phun tli cO sa ( d6i \'6i 1110 hloh eau true ). GiA Slr eht:ing ta khao sat ffi<;lch ui¢n khi nwch hO<~t u(mg vii quan sat nhi1"ng tin hi¢u thay d6i gii.i. tf! ti.ti nhung thai diem thai gian bSt kyo Ok tin hi¢u nity dUge g<)i Iii nhung tin hi~u kich ho<~t. Ty l~ gifi"a so lu~·mg de tin hi¢u kich ho~\t V~I h)ng so ci.lc tin hi¢u lrong m<.~eh gQi Iii. ho~t tinh eua nwch. Trung binh hC)(.11 tinh eua m,.\Ch thuong nam trong khming til 1% de"n 5%. Di~u n:ly la co s6 eua phuong phap mo ph6ng theo hO<'.lt tlnh cua nwch. l11t:o phu·ang phap nay, h¢ thong chi !TIn ph6ng nhung phfill hO<.lt d(mg clm nwch. Trong m;;tch di~n, sl! thay d6i gia tri cua tin hi~u trcn m¢t duong truyen tin hi¢u dU9C gQi la m¢t sl! ki~n. Nhu v~y moi khi co m(;lt sl! ki¢n xuat hiGo tren dvong tin hi¢u i, chung ta n6i rtlllg phan tu lTIi;leh nh~n d1l0ng tin hi~u ,. lam dau vao d1l0c kich hOi;lt. Qua trlnh ttnh toan dc gia tr\ uau fa clla ph::tl1 tu d1l0c gQi la qua trinh x,i.c dinh gia. tri tin hi¢u. Phll(mg ph<lp !TIn phong thea hO<.lt tinh eua l11<;lch chi xac dinh gi,i. tri tin hi~u doi v6i nbCing phfin tli dU0e kleh hO'.\1. Nhfmg phan til dUge kich ho<).t sc thay d6i cae gia trj tin hi';:u tren dAu ra cua chung va t<;10 ra cae sl! ki¢n m6i. Nhu v,~y, hO<.lt tinh cua mi teh dllQ'C xac d~nh b6i cac SI! ki';:n tren cae duong tin hi~u, do do phu0ng phap 97 mo phoog theo hm.tt tfoh con duqc g9i la phuong phar mo phung hurmg slf ki~n. De c6 the truyen cae sl,I' ki¢n thco cac duong lien kct trang m~\ch giG:a cae phfin !U, h~ thong l11a phong huang Sl! ki¢n cfin phai biet ma hi11h call true clla m~\ch. Do d6 mo hinh hoa logic va 1110 phong huang sl! ki¢n thuang ill!a treo dch l~p bang. Phuong phap mo hinh hoa logic va rna ph6ng bang bien d!ch phun 16n chi quan tam toi vi¢c kiern chung chuc nang ho~t dQng ella rn<;lch ma khong quan tlm toi vi¢c dieu khien va dieu phoi d.c qua trlnh tlnh to;in thea thai gian clla m<;lch. Do d6, phumlg phap rno hinh hoa logic va 1110 phong thich hqp voi nhGng In,!-eh dong b9, (rung do, vi¢c dieu phoi cac tic"n trlnh tlnh loan thea thai gian c6 the duqc kicm tra Ik11 rai voi vi¢c kiem tra chuc nang cua Illi lch. NgulJc l<;1i, phuang phap rno hioh hoa logic va 1110 ph6ng hu6ng sl! ki¢n ti.~p trung cluJ. yeu vao cac rna hlnh dieu khien tien trinll tinh to;ill thco tho'i gian va c6 the lam vi¢c voi nhfrng mo hinh thai gian chinh xac. Nhtf v'ly. phtfdng phap mo hinh hoa logic va 1110 ph6ng huang SI! ki¢n c6 tfnh t6ng quat cao han va c6 the ap d\;mg cho ca nhfrng rn';lch khong dong b9. Tru6e day, phuC1ng phap bien dich dtflJc SU d\;lI1g kha pho bien lrung ky thu(lt nhtfng voi nhung nhtfqe diem trang vi~e xU Iy thai gian tn~ nen phuC1ng phap nay to ra khong lhlch hqp voi vi~c phan tfeh hhnh vi cua JIl';lch the'o thai gian. Do do ti;li thai diem hi~n 1<'.li, phumlg phap IUt) hinh hoa logic va mo phl'mg b~ng bien djeh tra ncn It c1tfqe su dl!ng 11191 each d9C I~p mil. thuang duqc su dl!ng k6t hQ"p voi nhihlg phuC1ng phap khac. Noi chung, phtfong phiip bien dich cling to ra kh,-l. thu(1I1 Iqi trung vi¢c rIll) hlnh hOii cac m';lch to hqp va trong mqt so truang hqp trang ca vi¢c xay dt!ng mo hlnh cho cae nwch !u,-in-tt! dong h9. PhuC1ng phap rno hll1h hoa logic va mo ph6ng hU'ong S\£ ki¢n co the thao ti\c voi nhung dau vao thai gian thlfC. Dieu d6 co nghla Ia nhung dau V~IO co so \[i.n thay d6i Ir<;\ng tMi dQc J(lp voi ho'.'t ttnh cua mi.lch dU\1e mo phong. Vitn de nay dong vai tro quan tr9ng trang vi¢c kiern chung thiet kc b6i VI phUC1l1g phap huang sl,l' ki~n cho phcp 1110 phong rn9t C<I.ch ehinh xac nhling fit! ki¢l1 kh6ng dong b9 nhu cae sl! kiGn ngiil hOi}C cac qI.nh tranh trong y0u du su dlJ.ng tuy(n du li~u, PhuC1ng phip rn6 hinh hoa logic va 1110 ph6ng bang bicn d!ch chi cho phcp cae dfiu vao thay d6i gia tri khi tr';lng til,ii mi,lch 6n dinh. Dieu nay thfch hqp khi cae tae dQng dau vao la cac vectC1 dtfqe d~t vao m~ch thea nhung toe d9 co dinh, Ta chu y rang, nhung dau vao thai gian thvc bao gam d nhihlg \'ectC1 dau vao voi toc d9 co djnh. 9R . cling to ra kh,-l. thu(1I1 Iqi trung vi¢c rIll) hlnh hOii cac m';lch to hqp va trong mqt so truang hqp trang ca vi¢c xay dt!ng mo hlnh cho cae nwch !u,-in-tt! dong h9. PhuC1ng. dllJlg dC lllC> la nhung miJ ch co kieh tllln.',-c Ian. 92 Trang kg thu~lt mo hinh hoa, nguai ta tillro-ng sLr dyng eic pl1Lfong phap y A, y, IIlnh ·tll Ghcp. chLec n[lllg 'It theo thai gian. Qua trlnh n~ly dLTne t111.fC hi¢n dl.ra Ircn su so :-& apos;{lI1h de kel qu,'t nh~Hl chr9"e qua qua lr1nh m() phlmg '6i nhO:ng