Capitolul 8 Sinteza sistemelor digitale 2010 Proiectarea sistemelor

Capitolul 8 Sinteza sistemelor digitale 2010 Proiectarea sistemelor digitale 1

Tematica Ø Etape ale sintezei sistemelor digitale Ø Diagrame ASM Ø Metode de sinteza a SCC Ø Exemple 2010 Proiectarea sistemelor digitale 2

Definiții ØVom considera sistem digital orice reuniune de circuite numerice combinaţionale sau secvenţiale care interacţionează pe baza unui algoritm pentru realizarea unor obiective bine definite. 2009 -2010 Fig. 8. 1 Fig. 8. 2 PDSD 3

Structura unui sistem digital O analiză detaliată a intrărilor arată că acestea pot fi împărţite în: a) Intrări de comandă externă cu ajutorul cărora se precizează funcţia pe care trebuie să o realizeze sistemul la un moment dat. b) Operanzi - date pe care sistemul trebuie să le prelucreze în scopul obţinerii unui anumit rezultat. 2009 -2010 PDSD 4

Structura unui sistem digital schema de execuţie (SE); schema de comandă şi control (SCC) sau controler. SCC materializează algoritmul de comandă al sistemului numeric. 2009 -2010 Fig. 8. 3 PDSD 5

Etapele sintezei sistemelor digitale P 1) Pornind de la necesităţile formulate de beneficiar se alcătuieşte specificaţia de proiect care conţine în detaliu funcţiile pe care trebuie să le realizeze sistemul, condiţiile concrete de lucru, durata, succesiunea, nivelul de activare, valorile tensiunilor semnalelor la ieşire. P 2) Dacă sistemul iniţial trebuie să realizeze foarte multe funcţii relativ independente sau algoritmul de comandă este prea complicat, se trece la punerea în evidenţă a unor subsisteme mai simple printr-un proces de decompoziţie funcţională care asigură pentru fiecare subsistem realizarea uneia sau mai multor funcţii conectate logic în mod natural. P 3) Se trece la implementarea fiecăruia dintre subsistemele luate în considerare prin divizarea în SCC şi SE. P 4) Pe baza cataloagelor de componente se specifică resursele necesare implementării SE. P 5) Numai după această etapă se pot specifica toate semnalele care asigură interacţiunea între SCC şi SE precum şi toate caracteristicile logice şi electrice ale acestor semnale. 2009 -2010 PDSD 6

Etapele sintezei sistemelor digitale P 6) Pentru fiecare SCC pusă în evidenţă se specifică printr-una dintre metodele cunoscute algoritmul de conducere. Metodele pentru specificarea algoritmului pot fi împărţite în două mari categorii: a) metode grafice (de exemplu diagramele ASM); b) limbaje de descriere hardware (de exemplu limbajele VHDL şi Verilog HDL). P 7) Se sintetizează SCC printr-una dintre metodele convenabile. P 8) Se analizează funcţionarea ansamblului SE şi SSC cu scopul de a pune în evidenţă eventuale anomalii în funcţionare. P 9) Se testează prin simulare pe calculator funcţionarea globală a sistemului proiectat. P 10) Se trece la implementarea şi testarea sistemului în condiţii reale. 2009 -2010 PDSD 7

Diagrame ASM - simboluri 2009 -2010 Fig. 8. 4 Fig. 8. 5 Fig. 8. 7 Fig. 8. 6 PDSD 8

Diagrame ASM - simboluri 2009 -2010 Fig. 8. 8 Fig. 8. 9 PDSD Fig. 8. 10 9

Diagrame ASM - blocuri 2009 -2010 Fig. 8. 12 Fig. 8. 11 PDSD 10

Diagrame ASM - blocuri 2009 -2010 Fig. 8. 13 PDSD 11

Diagrame ASM – sinteza directă 2009 -2010 Fig. 8. 14 PDSD 12

Diagrame ASM – sinteza directă 2009 -2010 Fig. 8. 15 Fig. 8. 16 Fig. 8. 17 PDSD 13

Sinteza cu diagrame VEM 2009 -2010 Fig. 8. 18 PDSD 14

Sinteza cu multiplexoare 2009 -2010 Fig. 8. 19 PDSD 15

Sinteza cu memorii 2009 -2010 Fig. 8. 20 PDSD 16

Sinteza cu memorii 2009 -2010 Fig. 8. 21 PDSD 17

Sinteza cu memorii 2009 -2010 Fig. 8. 22 PDSD 18

Metoda ONE-HOT 2009 -2010 Fig. 8. 23 PDSD 19

Metoda ONE-HOT 2009 -2010 SU SP A A Condiţia de tranziţie B 1 C 1 B A C A Fig. 8. 24 Fig. 8. 25 PDSD 20

Sinteza VHDL a SCC 2009 -2010 Fig. 8. 26 PDSD 21

Sinteza VHDL a SCC 2009 -2010 Fig. 8. 27 PDSD 22

Sinteza VHDL a SCC 2009 -2010 Fig. 8. 28 PDSD 23

Intrebări ? 2010 Proiectarea sistemelor digitale 24