Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
44
Добавлен:
22.03.2015
Размер:
4.51 Mб
Скачать

Лекция 7. Этап функционально- логического проектирования

(продолж.)

Математические модели компонентов:

ММЭ:

таблица истинности и состояний (удобны, но только для простых элементов)

конечный автомат (наиболее распространен).

Автомат Мура:

Y = φ (X, A);

A‘ = ψ (X, A),

где Y - вектор выходных для элемента переменных; Х - вектор входных переменных; А – вектор,

характеризующий внутренние состояния. Элементы Х и A относятся к моменту времени t, а элементы векторов

A‘ и Y – к моменту времени t+tз, где tз – задержка.

Основы автоматизации

 

проектирования

61

Лекция 7. Этап функционально- логического проектирования (продолж.)

Математические модели компонентов:

Примеры:

в

 

 

а

&

 

Двухвходовый И-НЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

а = в ^ с

с

 

 

 

 

 

 

Или Y(t) = X1(t) ^ X2(t) или Y(t+tз) = X1(t) ^ X2(t)

Т-триггер

А(t + tз) = Х (t) ^ A (t) v X (t) ^ A (t).

Основы автоматизации

 

проектирования

62

Лекция 7. Этап функционально- логического проектирования (продолж.)

Математическая модель схемы:

ММС – это совокупность ММЭ, в которых производится

отождествление переменных, относящихся к

соединенным выводам элементов.

Пример:

a

&

e

&

f

 

 

 

 

 

e = a ^ с

b

 

 

 

 

f = e ^ c

c

Обозначим: U – вектор входных для схемы шин, U = (a, b, c) V – вектор промежуточных и выходных шин, V =

(e, f)

V = F (V, U); V ' = F (V, U).

Основы автоматизации

 

проектирования

63

Лекция 7. Этап функционально- логического проектирования (продолж.)

Синхронная и асинхронная модель:

V = F (V, U) – уравнение синхронной модели

V ' = F (V, U) – уравнение асинхронной модели.

Синхронная модель:

-наиболее экономична, не учитывает задержек (отсутствует время), система логических уравнений

-применяют:

-Проверка корректности соединений

-Выявление рисков сбоя (возможность появления ложных сигналов)

-Синтез тестов

Используют булевы (двузначные) и многозначные переменные.

Основы автоматизации

 

проектирования

64

Лекция 7. Этап функционально- логического проектирования (продолж.)

Статический риск сбоя:

 

 

Это возможность изменения переменной на

 

выходе какого-либо элемента в условиях, когда

 

при правильном функционировании такого не

 

должно быть.

а

&

b

с

Пример:

а)

 

 

При одновременном

а

 

 

 

переключении сигнала

0

 

 

b

t

 

по шинам а и в, то

0

t

 

изменений по шине с

c

 

 

 

не будет.

0

t

 

 

 

 

 

 

 

 

Tc

 

 

 

б)

Основы автоматизации

 

проектирования

65

Лекция 7. Этап функционально- логического проектирования (продолж.)

Статический риск сбоя (продолж.):

Необходимо дополнительное состояние – 2

(неопределенное состояние при переходе 1 в 0, или 0 в

а 1). 0

1

2

0

1

2

0

1

2

в

0

0

0

1

1

1

2

2

2

И

0

0

0

0

1

2

0

2

2

ИЛИ

0

1

2

1

1

1

2

1

2

НЕ

1

0

2

 

 

 

 

 

 

Основы автоматизации

 

проектирования

66

Лекция 7. Этап функционально- логического проектирования (продолж.)

Статический риск сбоя (продолж.):

При моделировании необходимы 2 расчета (анализа), сначала – промежуточные значения, а затем окончательные.

Промежуточное значение для входной переменной задается равным 2 тогда,aкогда исходное& и окончательное значения неодинаковыe.

Пример:

b

 

 

 

 

 

 

1

 

e = a ^ b,

c

g

 

 

g = e v c.

Основы автоматизации

 

проектирования

67

Лекция 7. Этап функционально- логического проектирования (продолж.)

Статический риск сбоя (продолж.):

Расчет в таблице:

Значения

a

b

c

e

g

переменных

 

 

 

 

 

Исходные

1

0

1

0

0

Промежуточные

1

2

0

2

2

Окончательные

1

1

2

1

0

- Значение сигнала 2 по шине g (должно быть 0), говорит о

риске сбоя (появление ложного сигнала).

Основы автоматизации

 

проектирования

68

Лекция 7. Этап функционально- логического проектирования (продолж.)

Динамический риск сбоя:

Это опасность многократныхa

 

0

 

 

 

 

 

изменений выходной переменной

 

 

 

 

b

 

 

 

вместо правильного однократного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

изменения.

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- Если использовать

c

 

 

 

 

 

трехзначную логику, то

0

 

 

 

 

 

e

 

 

 

динамический риск не будет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выявлен, необходима

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пятизначная логика.

g

 

 

 

3 – переход из 1 в 0,

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 – переход из 0 в 1.

 

 

 

 

 

 

Основы автоматизации

 

проектирования

69

Лекция 7. Этап функционально- логического проектирования (продолж.)

Динамический риск сбоя (продолж.):

Для ранее приведенного примера

Значения

a

b

c

e

g

переменных

 

 

 

 

 

Исходные

1

0

1

0

0

Промежуточные

3

4

3

2

2

Окончательные

0

1

0

0

1

Динамический риск сбоя по шине g (значение 2, д.б. 4)

Статический риск сбоя по шине e.

Основы автоматизации

 

проектирования

70