• Najnowsze pytania
  • Bez odpowiedzi
  • Zadaj pytanie
  • Kategorie
  • Tagi
  • Zdobyte punkty
  • Ekipa ninja
  • IRC
  • FAQ
  • Regulamin
  • Książki warte uwagi

Licznik binarny - architektury

0 głosów
38 wizyt
pytanie zadane 16 czerwca w Matematyka, fizyka, logika przez Lotekk Nowicjusz (120 p.)
Cześć!
W ramach zajęć z techniki analogowo-cyfrowej dostałem takie oto polecenie:

Załóżmy, że mamy zaprojektować 32-bitowy licznik binarny i zaimplementować go w strukturze scalonej CMOS. Porównaj jakościowo obie architektury kaskada T vs licznik synchroniczny pod względem:
a. Zużycia zasobów (powierzchnia krzemu, energia).
b. Maksymalna częstotliwość pracy.
c. Możliwość potencjalnego odczytu zawartości licznika w trakcie zliczania (mikrokontrolery robią to standardowo).

Przyznam szczerze, nie znam się tak szczegółowo o rodzajach architektur i potrzebowałbym wyjaśnienia czym różnią się one w praktyce.
1
komentarz 17 czerwca przez Oscar Pasjonat (18,670 p.)
edycja 17 czerwca przez Oscar
Kaskada przerzutników T to po prostu 32 przerzutniki, wejście zegarowe pierwszego to wejście licznika, wejście zegarowe pozostałych połączone jest do wyjścia poprzedniego. Proste i tanie, jednak przerzutniki zmieniają się kolejno - przychodzi impuls - zmienia się stan pierwszego przerzutnika, jeśli jest to odpowiednia zmiana (np. z L na H) to zmienia się stan drugiego przerzutnika i tak 32 razy. Ponieważ każda zmiana trwa jakiś czas to w sumie od impulsu wejściowego do ustalenia stanu ostatniego przerzutnika może upłynąć sporo czasu (jak na elektronikę). W dodatku przez ten czas stan licznika jako całości może być "częściowo zmieniony" czyli bezużyteczny. Jeśli następny impuls wejściowy przyjdzie zanim zmiana dojdzie do końca to licznik chyba będzie pracował poprawnie, ale nigdy jego wyjście nie będzie stabilne.

Licznik synchroniczny to 32 przerzutniki, wspólnie taktowane (wejścia zegarowe są połączone). Jest to klasyczny automat synchroniczny, jednak na wejście T każdego przerzutnika musi być podany odpowiedni sygnał, będący funkcją logiczną stanu pozostałych przerzutników. Akurat dla licznika pierwszy przerzutnika ma na wejściu stały stan, drugi ma podane wyjście pierwszego, trzeci iloczyn wyjść dwóch poprzednich, czwarty iloczyn wyjść trzech poprzednich itd. Funkcje proste, ale stopniowo mają coraz więcej wejść. Można albo zbudować 31 wejściowo bramkę AND drzewiasto, albo można po prostu wykorzystać funkcję dla poprzedniego przerzutnika i "do-AND-ować" jeszcze jeden sygnał, czyli zrobić taki łańcuszek 31 bramek 2 wejścowych. W tym pierwszym przypadku będzie szybko ale drogo, w drugim wolniej (propagacja przez 31 bramek) ale w miarę tanio. Ogranicza to jedynie maksymalną częstotliwość liczenia, taki automat synchroniczny zawsze wygeneruje poprawny stan wyjściowy po czasie równym pojedynczemu czasowi propagacji przerzutnika.

Zaloguj lub zarejestruj się, aby odpowiedzieć na to pytanie.

Podobne pytania

0 głosów
1 odpowiedź 233 wizyt
pytanie zadane 19 kwietnia 2018 w Systemy operacyjne, programy przez Katarzyna Jaworska Nowicjusz (120 p.)
–1 głos
1 odpowiedź 153 wizyt
pytanie zadane 15 kwietnia 2017 w PHP przez Boshi VIP (100,540 p.)
0 głosów
0 odpowiedzi 44 wizyt
Porady nie od parady
Zadając pytanie postaraj się o poprawną pisownię i czytelne formatowanie tekstu.Kompozycja

84,092 zapytań

132,861 odpowiedzi

293,830 komentarzy

55,530 pasjonatów

Motyw:

Akcja Pajacyk

Pajacyk od wielu lat dożywia dzieci. Pomóż klikając w zielony brzuszek na stronie. Dziękujemy! ♡

Oto dwie polecane książki warte uwagi. Pełną listę znajdziesz tutaj.

...