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

Licznik binarny - architektury

VPS Starter Arubacloud
0 głosów
324 wizyt
pytanie zadane 16 czerwca 2021 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 2021 przez Oscar Nałogowiec (29,290 p.)
edycja 17 czerwca 2021 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 482 wizyt
pytanie zadane 19 kwietnia 2018 w Systemy operacyjne, programy przez Katarzyna Jaworska Nowicjusz (120 p.)
–1 głos
1 odpowiedź 207 wizyt
pytanie zadane 15 kwietnia 2017 w PHP przez Boshi VIP (100,240 p.)
0 głosów
0 odpowiedzi 112 wizyt

92,452 zapytań

141,262 odpowiedzi

319,080 komentarzy

61,854 pasjonatów

Motyw:

Akcja Pajacyk

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

Oto polecana książka warta uwagi.
Pełną listę książek znajdziesz tutaj.

Akademia Sekuraka

Akademia Sekuraka 2024 zapewnia dostęp do minimum 15 szkoleń online z bezpieczeństwa IT oraz dostęp także do materiałów z edycji Sekurak Academy z roku 2023!

Przy zakupie możecie skorzystać z kodu: pasja-akademia - użyjcie go w koszyku, a uzyskacie rabat -30% na bilety w wersji "Standard"! Więcej informacji na temat akademii 2024 znajdziecie tutaj. Dziękujemy ekipie Sekuraka za taką fajną zniżkę dla wszystkich Pasjonatów!

Akademia Sekuraka

Niedawno wystartował dodruk tej świetnej, rozchwytywanej książki (około 940 stron). Mamy dla Was kod: pasja (wpiszcie go w koszyku), dzięki któremu otrzymujemy 10% zniżki - dziękujemy zaprzyjaźnionej ekipie Sekuraka za taki bonus dla Pasjonatów! Książka to pierwszy tom z serii o ITsec, który łagodnie wprowadzi w świat bezpieczeństwa IT każdą osobę - warto, polecamy!

...