Метод восьмизначного моделирования
При восьмизначном моделировании для представления значений величин сигналов берется множество L = {1, 0, +, -, S1, S0, D+, D–} .
В табл. 3 приведены выходные сигналы для основных логических элементов, на входах которых действуют восьмизначные сигналы.
Таблица 3
Реакция логических элементов на восьмизначные сигналы
|
|
НЕ |
y |
|
И |
x0 | ||||||||||||||||||||
|
1 |
0 |
+ |
- |
S1 |
S0 |
D+ |
D– | ||||||||||||||||||
|
x |
1 |
0 |
x1 |
1 |
1 |
0 |
+ |
- |
S1 |
S0 |
D+ |
D– | |||||||||||||
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 | |||||||||||||||
|
+ |
- |
+ |
+ |
0 |
+ |
S0 |
D+ |
S0 |
D+ |
S0 | |||||||||||||||
|
- |
+ |
- |
- |
0 |
S0 |
- |
D– |
S0 |
S0 |
D– | |||||||||||||||
|
S1 |
S0 |
S1 |
S1 |
0 |
D+ |
D– |
S1 |
S0 |
D+ |
D– | |||||||||||||||
|
S0 |
S1 |
S0 |
S0 |
0 |
S0 |
S0 |
S0 |
S0 |
S0 |
S0 | |||||||||||||||
|
D+ |
D– |
D+ |
D+ |
0 |
D+ |
S0 |
D+ |
S0 |
D+ |
S0 | |||||||||||||||
|
D– |
D+ |
D– |
D– |
0 |
S0 |
D– |
D– |
S0 |
S0 |
D– | |||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||||||
|
ИЛИ |
x0 |
|
m2 |
x0 | |||||||||||||||||||||
|
1 |
0 |
+ |
- |
S1 |
S0 |
D+ |
D– |
1 |
0 |
+ |
- |
S1 |
S0 |
D+ |
D– | ||||||||||
|
x1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
x1 |
1 |
0 |
1 |
- |
+ |
S0 |
S1 |
D– |
D+ | ||||||
|
0 |
1 |
0 |
+ |
- |
S1 |
S0 |
D+ |
D– |
0 |
1 |
0 |
+ |
- |
S1 |
S0 |
D+ |
D– | ||||||||
|
+ |
1 |
+ |
+ |
S1 |
S1 |
D+ |
D+ |
S1 |
+ |
- |
+ |
S0 |
S1 |
D– |
D+ |
S0 |
S1 | ||||||||
|
- |
1 |
- |
S1 |
- |
S1 |
D– |
S1 |
D– |
- |
+ |
- |
S1 |
S0 |
D+ |
D– |
S1 |
S0 | ||||||||
|
S1 |
1 |
S1 |
S1 |
S1 |
S1 |
S1 |
S1 |
S1 |
S1 |
S0 |
S1 |
D– |
D+ |
S0 |
S1 |
D– |
D+ | ||||||||
|
S0 |
1 |
S0 |
D+ |
D– |
S1 |
S0 |
D+ |
D– |
S0 |
S1 |
S0 |
D+ |
D– |
S1 |
S0 |
D+ |
D– | ||||||||
|
D+ |
1 |
D+ |
D+ |
S1 |
S1 |
D+ |
D+ |
S1 |
D+ |
D– |
D+ |
S0 |
S1 |
D– |
D+ |
S0 |
S1 | ||||||||
|
D– |
1 |
D– |
S1 |
D– |
S1 |
D– |
S1 |
D– |
D– |
D+ |
D– |
S1 |
S0 |
D+ |
D– |
S1 |
S0 | ||||||||
Несколько примеров реакции элементов И и ИЛИ на восьмизначные сигналы для наихудшего случая приведены на рис. 1.
Рис. 1.
Проанализируем работу той же схемы и для тех же переходов, которая была рассмотрена в предыдущем разделе. Результаты моделирования приведены в табл. 4, из которой видно, что восьмизначное моделирование в явном виде определяет и статические, и динамические риски сбоя.
Таблица 4
|
Наборы |
Входные переменные |
Импликанты |
y | ||||||
|
x3 |
x2 |
x1 |
x0 |
|
|
|
| ||
|
14 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
14/8 |
1 |
- |
- |
0 |
+ |
1 |
0 |
S0 |
1 |
|
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1/10 |
+ |
0 |
+ |
- |
+ |
+ |
0 |
+ |
+ |
|
10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0/13 |
+ |
+ |
0 |
+ |
S0 |
S0 |
S0 |
0 |
S0 |
|
13 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
12 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
12/1 |
- |
- |
0 |
+ |
S0 |
- |
S0 |
0 |
D– |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
6/8 |
+ |
- |
- |
0 |
+ |
+ |
0 |
S0 |
D+ |
|
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Рассмотренный метод нагляден, удобен, применим и для ручного, и для машинного анализа.
ЛИТЕРАТУРА
1. Воробьев Н. В. Риски сбоя в комбинационных схемах// Chip News.
-1997. - №11. - с. - .
2. Проектирование цифровых вычислительных машин /Под ред. С. А. Майорова:
Уч. пособие для студентов вузов. -М.: Высшая школа, 1972. - 344с.
3. Фридман А., Менон П. Теория и проектирование переключательных схем. -М.: Мир, 1978. -582 с.
4. Гольденберг Л. М., Бутыльский Ю. Т., Поляк М. Н. Цифровые устройства на интегральных схемах в технике связи. -М.: Связь, 1979. -232 с.
5. Левин В. И. Динамика логических устройств и систем. -М.: Энергия, 1980. -224 с.
6. Лазер И. М., Шубарев В. А. Устойчивость цифровых микроэлектронных устройств. -М.: Радио и связь, 1983. -216 с.
7. Схемотехника ЭВМ: Учебник для студентов вузов спец. ЭВМ/Под. ред.
Г. Н. Соловьева. -М.: Высшая школа, 1985. -391 с.
8. Бохман Д., Постхов Х. Двоичные динамические системы: Пер. с нем.
-М.: 1986. -400 с.
9. Угрюмов Е. П. Проектирование элементов и узлов ЭВМ: Учебное пособие
для спец. ЭВМ вузов. -М.: Высшая школа, 1987. -318 с.
10. Потемкин И. С. Функциональные узлы цифровой автоматики. -М.:
Энергоатомиздат, 1988. -320 с.
11. Пухальский Г. И., Новосельцева Т. Я. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах: Справочник. -М.: Радио и связь, 1990. -304 с.