LiLogi čki lijka simulacija - LEDA Laboratory for ...leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura/predavanjaT_EKIS... · Ispitna pitanja a) Hijerarhijski nivoi logiHijerarhijski

L ičk i l ijLogička simulacija

17.05.2011. Logička simulacija 1

Logička simulacija

Logička simulacija

Logička simulacija

Cilj:Dobiti što više informacija o ponašanju digitalnih kola za što kraće vreme.

Metod: - Detaljni talasni oblik signala prikazati

samo na nivou logičkih stanja.- Simulirati ponašanje kola samo u

t i k ji t jitrenucima u kojima postoji promena stanja nekog signala u kolu.Simulirati samo deo kola koji je aktivan- Simulirati samo deo kola koji je aktivan u tekućem trenutku analize.


Mogućnosti:

Logička simulacija

Mogućnosti:1. Verifikacija rada logičkog sistema – kola;2. Detekcija preopterećenih elemenata2. Detekcija preopterećenih elemenata3. Izveštaj o aktivnosti (elemenata, signala)4 Provera test sekvence4. Provera test sekvence5. Detekcija problema trke6 Detekcija hazarda (aktivnosti više od jednog6. Detekcija hazarda (aktivnosti više od jednog

trostatičkog elementa vezanog za isti čvor i sl.))

7. Dijagnostika greške nastale usled defekata pri fabrikaciji.


Aktivnosti neophodne za obavljanje LS:

Logička simulacija

Aktivnosti neophodne za obavljanje LS:1. Opis hardvera

1. Tip elementa;2. Naziv elementa3. Sprega među elementima4 Podaci o kašnjenju4. Podaci o kašnjenju5. Ulazno/izlazni čvorovi

2. Opis pobudep p3. Inicijalizacija, t=0-

4. kontrola simulacije (vreme/uslov završetka j (simulacije)

5. Kontrola izlaza (šta se štampa)p


Hijerarhijski nivoi LS:

Logička simulacija

Hijerarhijski nivoi LS:

1. Algoritamski

2. Funkcionalni (nivo ponašanja RTL)ponašanja, RTL)

3. Logički3. Logički

4. Prekidački (tranzistorski)


Logička stanja

Logička simulacija

Logička stanja- Detaljni talasni oblik signala prikazan samo na nivou logičkih stanja.j


Logička stanja

Logička simulacija

Logička stanja

Skup vrednosti signala tipa std_logic

vrednost značenje U neinicirani signalU neinicirani signal X jako nepoznato stanje 0 jaka nula j1 jaka jedinica Z visoka impedansa W slabo nepoznato stanje L slaba nula (Low) H slaba jedinica (High)H slaba jedinica (High) - nebitno stanje (don’t care)


Logička stanja

Logička simulacija

Logička stanja

Promena stanja u nekom čvoru naziva se “događaj” ili “prelaz”

Promena iz jednog stanja u isto stanje naziva se j g j j

“neutralni događaj”( na jednom ulazu ILI nalazi se 1, a stanje na drugom ulazu promeni se sa 0 na 1 )na drugom ulazu promeni se sa 0 na 1 )


Modelovanje logičkih elemenata

Logička simulacija


1. Logička funkcija

Logička stanja i

uslov promene stanjauslov promene stanja

2. Kašnjenje

Trenutak nastanka promene stanja na izlazu

Nulto

Jedinično

D d ljiDodeljivo

Rise/Fall

17.05.2011. Logička simulacija 9Precizno


Logička simulacija


Model nultog kašnjenja

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1



Logička simulacija


Model jediničnog kašnjenja

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1



Logička simulacija


Model jediničnog kašnjenja

nulto jedinično

kašnjenje17.05.2011. Logička simulacija 12

j j


Logička simulacija5 4


Model dodeljivog kašnjenja

2

1 1



Logička simulacija


Model R/F kašnjenja



Logička simulacija


Model R/F kašnjenja

Primer invertora sa tR= 4ns i tF= 1ns.

Nedovoljna energija

Signal visoke frekvencije



Logička simulacija


Model preciznog kašnjenja

NI kolo td=(3, 5)

NE kolo td=(1, 2)

NILI td=(2, 4)d ( , )



Logička simulacija


Zavisnost kašnjenja od C



Logička simulacija

Modelovanje logičkih elemenataModelovanje logičke funkcije u simulatoru na logičkom nivou

I funkcija

i

ILI funkcija

min max


Modelovanje logičkih elemenataLogička simulacija

Modelovanje logičke funkcije u simulatoru na logičkom nivouILI U X 0 1 Z W L H -

U U U 1 U U U U UU X X 1 X X X 1 X

U X 0 1 Z W L HUX U X X 1 X X X 1 X

U X 0 1 X X 0 1 X

X

01 1 1 1 1 1 1 1 1U X X 1 X X X 1 X

1Z

U X X 1 X X X 1 XU X 0 1 X X 0 1 X

WL U X 0 1 X X 0 1 X

U 1 1 1 1 1 1 1 1U X X 1 X X X 1 X

LH

17.05.2011. Logička simulacija 19U X X 1 X X X 1 X-


Modelovanje logičke funkcije u simulatoru na logičkom nivou

Modelovanje logičke funkcije kod elemenata sa više ulazaode ov je og č e u c je od e e e s v še u



Modelovanje logičke funkcije u simulatoru na logičkom nivou

Hazardid

Statički hazard (istovremena promena signala na dva ulaza istog kola)istog kola)

Statički hazard 0 (I kolo)

Statički hazard 1 (ILI kolo)

Dinamički hazard

Jedna promena signala na ulazu izazove višestruku promenu izlaznog signalapromenu izlaznog signala

(posledica različitog kašnjenja na višestrukim putevima od jednog ulaza do izlaza)


od jednog ulaza do izlaza)


Dinamički hazard



Žičana logika



Žičana logika

Konflikti na magistrali nastaju ako je aktivno više od jednog ičk ltrostatičkog elementa

Konflikti aktivnosti dovode magistralu u isto aktivno stanje

F1=A0 i F2=A0

Konflikti stanja vode izlaz u suprotna stanjaKonflikti stanja vode izlaz u suprotna stanja

F1=A0 i F2=A1



Žičana logika

Potencijalni konflikti nastaju ako je aktivno jedan izlaz aktivan d i ij l k ia drugi potencijalno aktivan

Potencijalni konflikti aktivnosti dovode magistralu u isto aktivno stanje

F1=A0 i F2=0Z

Potencijalni konflikti stanja vode izlaz u suprotna stanja

F1 A0 i F2 1ZF1=A0 i F2=1Z



Žičana logika



Pull-up otpornik



Jačina signala

0

00

1



Jačina signala

1

00

1



Jačina signala

1

1

0

1

11

010 ?



Jačina signala



Jačina signala


Algoritam optimizacije

Šta treba da znamo?Elementarno (za potpis)( p p )Cilj logičke simulacije?

Osnovna (za 6)I. Uvod: Šta smo naučili?

Osnovna (za 6)1. Metodi na kojima je zasnovana logička

i l ij ?simulacija?2. Mogućnosti logičke simulacije?

17.05.2011. Logička simulacija 33333333LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/

ŠAlgoritam optimizacije

Šta treba da znamo?

Ispitna pitanjaa) Hijerarhijski nivoi logičke simulacijea) Hijerarhijski nivoi logičke simulacijeb) Logička stanja) M d l j l ičkih l t išc) Modelovanje logičkih elemenata sa više

ulazad) Modeli kašnjenjae) Hazardi (statički i dinamički)e) Hazardi (statički i dinamički)f) Jačina signala (pojam i primer)

17.05.2011. Logička simulacija 343434LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/ 34

Algoritam optimizacije

Sledećeg časaLogička simulacija IILogička simulacija II

• Predstavljanje podataka u logičkom simulatoruj j p g• Algoritam logičke simulacije• Primer

Литература:В Литовски Пројектовање електронских кола (стрВ. Литовски, Пројектовање електронских кола (стр. 247-259)


Page:2 / 4

Page:3 / 4

Page:4 / 4

Documents

LiLogi čki lijka simulacija - LEDA Laboratory for ...leda.elfak.ni.ac.rs/education/PEK_stari/literatura/predavanjaT_EKIS... · Ispitna pitanja a) Hijerarhijski nivoi logiHijerarhijski