SINTEZA SEKVENCIJALNIH KOLA

Procedura (1) Verbalno opisati funkciju/ponaanje sekvencijalnog kola (odrediti ta kolo treba da radi)Odrediti ulazne i izlazne promjenjive Odrediti sva potrebna stanja Nacrtati dijagram stanja Nacrtati odgovarajuu tabelu stanja (prelaza), ukljuujui i stanja na izlazima.

Procedura (2)Odrediti potreban broj flip-flopova Dodijeliti binarni kod svakom stanjuKodiranu informaciju unijeti u tabelu stanja da bi se dobila tabela prelaza i izlaza.

Procedura (3)Izabrati tip flip-flopova Pretvoriti tabelu prelaza u tabelu upravljakih signala za te flip-flopove.

Procedura (4)Izvesti minimalne Booleove izraze upravljakih signala flip-flopova i izlaza iz odgovarajuih tabela

Procedura (5)Nacrtati logiki dijagram traenog sekvencijalnog kola

ANALIZA SEKVENCIJALNIH KOLA Procedura za analizu sinhronih sekvencijalnih kola ide obrnutim redom u odnosu na pomenutu sintezu

Procedura (1)Iz datog logikog dijagrama nai Booleove izraze za upravljake signale svih flip-flopova i izlaza, kao funkciju ulaza u strukturu i trenutnih stanja izlaza iz flip-flopova

Procedura (2)Dobijene izraze pretvoriti u odgovarajue tabele istine upravljakih signala

Procedura (3)Koristei tabele pobude koritenih flip-flopova, pretvoriti tabelu upravljakih signala u tabelu stanja (prelaza)

Procedura (4)Pomou testnih sekvenci ulaza na tabele prelaza i izlaza dati opis ponaanja strukture

Projektovanje sekvencijalnog kola se svodi na Projektovanje kombinacionog dijela sekvencijalnog kolaNalaenje Booleovih funkcija za izlaze i funkcija pobude flip-flopova

PrimjerRealizovati sekvencijalno kolo koje filtrira smetnje - istitravanja na mehanikom prekidau.

Verbalni opisFilter ima jedan ulaz i jedan izlazMijenja stanje na izlazu nakon dvije uzastopne oitane promjene na ulazuOstale promjene se odbacuju kao smetnje istitravanja prekidaa

Opis crne kutije

Broj stanja i tip automata?Filter e imati 4 stanja za svako stanje prekidaa po dva, Najmanje dvije varijable stanja (memorijska elementa). Logino koristiti Mooreov model (automat II vrste) jer kod njega promjene na ulazu, pa ni istitravanja, ne utiu direktno na stanje izlaza

Opis stanja filteraS1 iskljuen (kada je 2 ili vie zadnjih oitanja bilo 0, ili se u S2 ili S4 oita 0), S2 - pred ukljuenje (kada je u S1 zadnje oitanje bilo 1, ali nije potvreno),S3 - ukljuen (kada je 2 ili vie zadnjih oitanja bilo 1, ili se u S2 ili S4 oita 1), i S4 - pred iskljuenje (kada je u S3 zadnje oitanje bilo 0, ali nije potvreno).

Dijagram stanja

Tabela stanja sa kodovima

Kodiranje stanjaStanja nisu kodirana prema svojim rednim brojevima !!!Stanja se mogu proizvoljno kodirati, pod uslovom da svako stanje ima svoj jedinstveni kod

Carnaughove mape tipova prelaza za Q2 i Q1

Za JK flip-flop

Logiki dijagram

STANDARDNI SASTAVNI ELEMENTI SEKVENCIJALNIH STRUKTURA

Sinhroni D flip/flop sa Preset/Clear Registriift registriBrojai

SINHRONI D FLIP/FLOP SA DIREKTNIM POSTAVLJANJEM I IENJEM

74LS74Opis signalaD ulaz jednobitnog podatkaCP sinhronizacioni signal sataQ izlaz stanja Q' invertovani izlaz stanjaPR asinhroni ulaz za postavljanje (PRESET)CLR asinhroni ulaz za brisanje (CLEAR)

Timing

Tabela prelaza stanja

RegistriZa smjetanje (uvanje, dranje, pamenje itd.) viebitnih informacija

Registar ini niz flip-flopova ili leeva sa odvojenim ulazima i izlazima a sa zajednikim kontrolnim signalima.

Blok-dijagram registra

N-bitni registar od D flip-flopova

Struktura kola 74LS574

Tabela istine kola 74LS574

IFT REGISTRI Najee interne (UNARNE) operacije nad podacima u registru su brojanje i iftanje esto je potrebno pomjerati ili rotirati sadraj registra

Blok-ema ift registra

4-bitni ift registar od J-K flip-flopova

ift registar sa paralelnim ili serijskim upisom i itanjem

BrojaiStrukture koje periodino ponavljaju sekvence stanja kroz koje prolazeza generisanje kontrolnih signalaza dijeljenje frekvencija

Dijagram stanja N-bitnog brojaa

4-bitni broja od J-K (T) flip-flopova

Talasni oblici 4-bitnog asinhronog (engl. ripple) brojaa

Sinhroni brojaiSvaki stepen pod direktnom kontrolom satasvi stepeni mijenjaju stanje istovremeno -sinhrono znatno bri brojai od asinhronihCijena - dodatna logika - sloeniji dizajn

N-bitni sinhroni binarnibroja navie

Sinhroni 4-bitni broja

Dekadni broja od J-K flip-flopova

Blok-struktura dekadnog brojaa

Registar sa paralelnim upisom i inkremenerom (PC?)

GENERISANJE VREMENSKIH SEKVENCI

Postoje dvije osnovne ovakvih vrste kola :- generatori impulsa, i- distributeri impulsa

Generatori impulsaSlue za generisanje vremenski precizno definisanih talasnih oblika.

Takvi signali slue za vremensko odreivanje poetka, trajanja i kraja nekog dogaaja

Generator impulsa trajanja 8 perioda signala sata ...

... i njegov vremenski dijagram

Distributeri impulsaKola koja istovremeno generiu vie periodinih signala, meusobno nepreklapajuih vremenskih sekvenci. U optem sluaju se sastoje od oscilatora, odgovarajueg brojaa i dekodirajue logike Za n vremenskih sekvenci potreban je broja sa N=log2n varijabli stanja

Blok-ema distributera impulsa

Talasni oblik na izlazu iz distributera impulsa

ift registar kao distributer impulsa

Koliko memorijskih elemenata je potrebno za distributer impusla?Sa brojaem N=log2n (ali zahtjeva dekodiranje...)Sa ift registrom nKompromis je Johnsonov broja

4-bitni Johnsonov broja i ...

...a njegova tabela istine jednostavno dekodiranje stanja!!!