of 33 /33
Predmet Mikroprocesorski sistemi

Laboratorijska ve žba

  • Upload
    hogan

  • View
    67

  • Download
    1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Laboratorijska ve žba. Predmet Mikroprocesorski sistemi. Pseudoslu č ajne binarne sekvence. Aleksandra Savić Predrag Mitić. 1. Uvod. Ova laboratorijska vežba služi za upoznavanje studenata sa p o jmom,radom i načinom upotrebe slucajnih sekvenci - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: Laboratorijska ve žba

PredmetMikroprocesorski sistemi

Page 2: Laboratorijska ve žba

Aleksandra Savić

Predrag Mitić

Page 3: Laboratorijska ve žba

Ova laboratorijska vežba služi za upoznavanje studenata sa pojmom,radom i načinom upotrebe slucajnih sekvenci

Prilikom testiranja digitalnog prenosnog sistema potrebno je poslati ili primiti digitalnu testnu sekvencu. Rezultati merenja, posebno u slučaju serijskih aplikacija velike brzine, u mnogome zavise od karakteristika ovih test podataka. Sekvence za obnavljanje signala takta su na primer osetljive na gustinu prenosa podataka u pomenutoj sekvenci, dok količina međusimbolske interferencije u kanalu sa ograničenim propusnim opsegom puno zavisi od raspodele u samoj sekvenci. Zbog toga je neophodno dobro definisati sekvencu podataka za svaki test ponaosob.

Page 4: Laboratorijska ve žba

Odabir n+1 mogućih članova povratne petlje je opisan karakterističnim polinomom LFSR. Za ovaj polinom za LFSR sa n flip-flopova se kaže da je polinom stepena n, i on poseduje sledeći oblik:

gde su koeficijenti cm binarni, i mogu biti jedinica ili nula (jedinica znači da je odgovarajuća povratna petlja uspostavljena).

nnnnnn xCxCxCxCxCC 11222

210 ...1

Page 5: Laboratorijska ve žba

Izlaz LFSR sa primitivnim polinomom se naziva pseudoslučajan. To je deterministička sekvenca koja je u potpunosti slična realnim slučajnim podacima. U nastavku ćemo uporediti najvažnije osobine skupova podataka PRBS sa stvarnim slučajnim podacima.

PRBS stepena n sadrži tačno 2n-1 jedinica i 2n-1-1 nula (postoji manje nula od jedinica zbog nedozvoljenog stanja svih nula). Gustina znakova MD (Mark Density) za PRBS je stoga:

 

12

2 1

n

n

MD

Page 6: Laboratorijska ve žba

Broj prelaza kod PRBS je jednak 2n-1. Zbog te činjenice je gustina prelaza TD (Transition Density) jednaka gustini znakova MD:

Vrednosti MD i TD za naš primer PRBS stepena 4 su po 8/15, odnosno -0.533. Za veće vrednosti n (za duže sekvence) obe ove vrednosti se bliže cifri 0.5, što je vrednost koju očekujemo za potpuno slučajne podatke.

Page 7: Laboratorijska ve žba

Tabela 1: Raspodela uzastopnih bitova za različite slučajeve

Page 8: Laboratorijska ve žba

Najefikasnija primena generatora PRBS se sastoji od pomeračkog registra linearne povratne petlje (LFSR – Linear Feedback Shift Register), koji se sastoji od n D flip-flopova i od n+1 povratnih veza. U praksi postoje dva načina realizacije PRBS-a zasnovane na LFSR-u i to:

- Fibonacci-jev metod primene i - Galois metod primene

Page 9: Laboratorijska ve žba

Slika 1: LFSR stepena n. Gore: Fibonacci primena; dole Galois primena

Page 10: Laboratorijska ve žba

Fibonacci-jeva implementacija PRNG-a se sastji iz linearnog pomeračkog registra sa povratnom spregom.

Page 11: Laboratorijska ve žba
Page 12: Laboratorijska ve žba

Pre početka izvođenja laboratoriske vežbe odabere se mod,tj. demo program ili samo izvođenje vežbe,kao i mesto povratne sprege.

Page 13: Laboratorijska ve žba
Page 14: Laboratorijska ve žba

U demo modu prikazano je kolo za realizaciju,sa određenom povratnom spregom.

Može se videti ispravno prenesene sekvence,kao i prikaz greške na određenom biti ako do nje dođe tokom prenosa.

Page 15: Laboratorijska ve žba
Page 16: Laboratorijska ve žba

Kod samog izvodjenja laboratorijske vežbe,zadato je početno stanje 11111,a student teba da upiše naredno ispravno stanje.

Ako je naredno stanje registra tačno, mesto unosa stanja će pozeleneti i prebaciće brijac u naredno stanje.

Page 17: Laboratorijska ve žba
Page 18: Laboratorijska ve žba

Ako dodje do greške prilikom unosa stanja,mesto unosa će pocrveneti i dok se ne unese tacno naredno stanje brojaca neće se pomerati.

Page 19: Laboratorijska ve žba
Page 20: Laboratorijska ve žba

Galois implementacija PRNG-a, takođe, sadrži n D flip-flopova koji čine pomerački registar i n+1 povratnu spregu. Razlika u odnosu na Fibonacci-jevu implementaciju je u tome sto se povratna sprega sa izlaza zadnjeg flip-flopa u nizu dovodi na XOR kola koja se nalaze između ulaza i izlaza pojedinih susednih flip-flopova.

Page 21: Laboratorijska ve žba
Page 22: Laboratorijska ve žba

Pre početka izvođenja laboratoriske vežbe odabere se mod,tj. demo program ili samo izvođenje vežbe,kao i mesto povratne sprege.

Page 23: Laboratorijska ve žba
Page 24: Laboratorijska ve žba

U demo modu prikazano je kolo za realizaciju,sa određenom povratnom spregom.

Može se videti ispravno prenesene sekvence,kao i prikaz greške na određenom biti ako do nje dođe tokom prenosa.

Page 25: Laboratorijska ve žba
Page 26: Laboratorijska ve žba

Kod samog izvodjenja laboratorijske vežbe,zadato je početno stanje 11111,a student teba da upiše naredno ispravno stanje.

Ako je naredno stanje registra tačno, mesto unosa stanja će pozeleneti i prebaciće brijac u naredno stanje.

Page 27: Laboratorijska ve žba
Page 28: Laboratorijska ve žba

Ako dodje do greške prilikom unosa stanja,mesto unosa će pocrveneti i dok se ne unese tacno naredno stanje brojaca neće se pomerati.

Page 29: Laboratorijska ve žba
Page 30: Laboratorijska ve žba

Pseudoslučajne binarne sekvence su izuzetno korisne šeme za testiranje, i posebno su prilagođene testiranju serijskih uređaja koji rade na velikim brzinama, kao i testiranju multipleksera i demultipleksera. PRBS se danas najčešće koriste u najvećem broju primena upravo zbog svojih izuzetnih pseudoslučajnih osobina i velike podrške u testnim istrumentima. Pošto se PRBS mogu efikasno generisati, PRBS generatori i analizatori se često ugrađuju u integrisana kola, gde se mogu aktivirati posebnim testnim načinima rada.

Page 31: Laboratorijska ve žba

Sa napretkom i razvojem interfejsa u fizičkom sloju, koji uključuju šeme kodiranja na niskom nivou poput 8B10B kodiranja, važnost PRBS je počela da opada. Pomenuti uređaji nisu više u stanju da rade sa potpuno slučajnim podacima, barem ne u normalnom načinu rada, pa se zbog toga ne mogu testirati pseudoslučajnim podacima bez odgovarajućeg kodiranja.

Pored primene u testiranju i prilikom merenja, PRBS se koriste i u mnogim drugim poljima poput zaštite podataka, kriptografiji,... Istraživanje u ovim poljima je doprinelo boljem razumevanju osobina PRBS.

Page 32: Laboratorijska ve žba

Aleksandra Savić,rođena 05.08.1983. godine u Vrbasu.U istom mestu završila je Gimnaziju,prirodno-matematički smer.Upisala je Elektronski fakultet u Nišu 2002. godine,na kome je danas apsolvent.

Page 33: Laboratorijska ve žba

Predrag Mitić,rođen 14.10.1980. godine u Vranju,gde je završio Gimnaziju,prirodno-matematički smer.Upisao Elektronski fakultet u Nišu 1999. godine.