Miért vesszük a papucsot?

Az egyik oka annak, hogy a papucsokat úgy nézzük meg, hogy ne legyen káosz, amikor a papucs kimeneteit bizonyos logikai függvényeken keresztül visszavezetjük a saját bemeneteikhez.

Ha egy flip-flop kimenete van a bemenet kiszámításához használjuk, hogy rendezett viselkedéssel rendelkezzünk: megakadályozzuk a flip-flop állapotának megváltozását, amíg a kimenet (és ezáltal a bemenet) stabil lesz.

Ez az órajel lehetővé teszi számunkra, hogy felépítsük számítógépek, amelyek állapotgépek: aktuális állapotuk van, és a következő állapotukat az aktuális állapot és néhány bemenet alapján számítják ki.

Például tegyük fel, hogy egy olyan gépet szeretnénk felépíteni, amely növekményt “számol” 4 bites számlálás 0000 és 1111 között, a Ezután körbefogja a 0000-at, és folytatja. Ezt megtehetjük egy 4 bites regiszter használatával (amely négy D flip-flop bankja). A regiszter kimenetét egy kombinatorikus logikai függvényen keresztül helyezzük el, amely 1-et (négybites összeadót) ad hozzá a növekményes érték előállításához. Ezt az értéket egyszerűen visszajuttatják a regiszterbe. Most, amikor az óra éle megérkezik, a regiszter elfogadja az új értéket, amely plusz az előző értéke. Rendezett, kiszámítható magatartásunk van, amely hiba nélkül lépeget a bináris számokban.

Az óramutató viselkedés más helyzetekben is hasznos. Néha egy áramkörnek sok bemenete van, amelyek nem stabilizálódnak egyszerre. Ha a kimenetet azonnal létrehozzák a bemenetekből, akkor kaotikus lesz, amíg a bemenetek stabilizálódnak. Ha nem akarjuk, hogy a kimenetetől függő többi áramkör lássa a káoszt, akkor az áramkört ütemezetté tesszük. Nagy mennyiségű időt hagyunk a bemenetek rendezésére, majd jelezzük az áramkörnek, hogy fogadja el az értékeket.

Az órajelzés eredendően része bizonyos típusú papucsok szemantikájának is. A D flip flop nem definiálható óra bemenet nélkül. Óra bemenet nélkül vagy figyelmen kívül hagyja a D bemenetet (haszontalan!), Vagy egyszerűen csak bemásolja a bemenetet mindig (nem flip-flop!) Az RS flip-flop-nak nincs órája, de két bemenetet használ annak az állapotnak a vezérlése, amely lehetővé teszi a bemenetek „önálló ütemezését”: azaz a bemenetek, valamint az állapotváltás kiváltó tényezőit. Minden papucsnak szüksége van valamilyen bemenetek kombinációjára, amely programozza az állapotát, és a bemenetek valamilyen kombinációja lehetővé teszi fenntartják az állapotukat. Ha a bemenetek minden kombinációja elindítja a programozást, vagy ha a bemenetek összes kombinációját figyelmen kívül hagyják (az állapot fennmarad), az nem hasznos. Most mi az óra? a többi bemenetet figyelmen kívül hagyják, vagy az, hogy programozzák-e az eszközt. Hasznos ezt külön bemenetként megadni, nem pedig azt, hogy több bemenet között kódolják.

Megjegyzések

• Ennek akkor van értelme, ha elmagyarázza az órajelzés szükségességét a számláló vagy az államgép számára. Ha ott van ‘ s egyáltalán nem óra, akkor a számláló folyamatosan változtatja az értékét (& reset) & végtelenül kezdeni? és ugyanez az államgéppel. (Amit a wikiből olvastam, az csak egyfajta állapotgépet számlál, mivel az állapotok változnak). De még a regisztereknél is használunk órát, ebben az esetben miért? Azt is szeretném tudni, hogy vannak-e flip-flopok (használhatók) bármely alkalmazásban óra nélkül?
• Most a stabilitásig eljutunk, ha a kimenetek folyamatosan változnak, akkor más eszközök, amelyekhez flip-flop kimenetre van szükség, nyert id = “d02999e5dd”>

Egy emelkedő élű flip-flopot két reteszként lehet elképzelni amelyek egyikét röviddel az órajel lemerülése után engedélyezik, és addig marad engedélyezve, amíg magasra nem megy; a második röviddel az óra magasra kerülése után engedélyezett, és alacsonyig tart.Ha egy rövid pillanat alatt egyik flip-flop sem engedélyezett, az azt jelenti, hogy a flip-flop kimenete a kombinatorikus logika révén biztonságosan visszajuttatható a bemenetébe. A kimenet megváltoztatása egy óracikluson okozhatja a bemenet megváltozását, de ennek a bemeneti változásnak nincs hatása a következő óraciklusig.

Történelmileg régen elég gyakori volt a digitális eszközöknél az úgynevezett “kétfázisú óra” használatát, amelynek két óravezetéke magas volt az egyes ciklusok során nem átfedő intervallumokban. Az összes retesz két csoportra oszlik, egy óra vezérli az első reteszcsoportot, és a másik óra vezérli a másodikat; a legtöbb esetben az egyes csoportok kimeneteit csak a másik bemeneteinek kiszámításához használják. Minden óraciklus egy vagy több impulzusból áll az első órán, amelyek közül legalább az egyiknek meg kell felelnie a minimumnak -hosszúsági specifikációk és egy vagy több impulzus a másodiknál (ugyanaz a követelmény). Az ilyen kialakítás egyik előnye, hogy nagyon toleráns lehet az óra ferdeségével szemben, feltéve, hogy az órafázisok közötti holtidő meghaladja az óra ferdeségét. az ilyen kivitelek kétórás működést igényelnek vezetékek az egész helyen, és hogy a maximális sebesség eléréséhez általában két csoportra kell osztani a logikát, és meg kell próbálni egyensúlyba hozni a terjedési késéseket közöttük.

“Korszerűbb” megközelítés az, hogy minden reteszelő elem (regisztráció) egyetlen óra vezetéket fogad, és lényegében saját belső, nem átfedő órákat generál. Ez megköveteli, hogy a maximális ferdeség ne haladja meg a regiszterek közötti minimális terjedési időt, de a modern eszközök lehetővé teszik az óra ferdeségének pontosabb szabályozását, mint az elmúlt évtizedekben lehetséges volt. Ezenkívül sok esetben az egyfázisú órajel egyszerűsíti a terveket azáltal, hogy nincs szükség a logika két csoportra osztására.

Mindannyian tudjuk, hogy a digitális valós áramkörök SOK Kaput fognak tartalmazni. Előfordulhat, hogy egy jelnek több utat kell megtennie ahhoz, hogy az utolsó kimenetet adó kapuhoz jusson. Egy jelnek bizonyos időre van szüksége, hogy “átterjedjen” az utolsó kaput elérő különböző utakon. A terjedéshez szükséges idő nem azonos a különböző utakon. Ez oda vezet, amit hibának nevezünk. Hiba keletkezik, mivel egyes utak rövidebbek, mint mások, és amikor egy jel korábban eléri az utolsó kaput, a rövidebb utat választja, akkor azt közvetlenül azelőtt hajtja végre, mielőtt a hosszabb úton lévő többi jel eléri a kaput. Az a pillanatnyi kimenet téves, és veszélyes lehet egy digitális áramkörben, ami hibák terjedéséhez vezet.

Most arra a következtetésre jutok, hogy miért van szükségünk órára. Egy óra lényegében “szinkronizálja” az áramkört egyetlen külső jellel. Gondolj rá úgy, mint egy ütemre, hogy az áramkört a zene kedvelésére hangolják. A dolgok ezzel az órával összhangban történnek, nincs óra = áramkör le van tiltva. Az óra használatával biztosítjuk, hogy az áramkör különböző részei egy időben harmóniában működjenek. Így az áramkör viselkedése kiszámíthatóbb. Ezt kevésbé befolyásolják a terjedési késleltetés hőmérsékleti változásai és a gyártás változásai is. Ez lefedi az órát.

A papucsok olyan digitális áramköri elemek, amelyek műveletet hajtanak végre (megváltoztatják a kimenetüket a bemeneti portjuk bemenetére reagálva), amikor “CLOCK EDGE” történik. Az óra széle az, amikor az órajel 0-ról 1-re vagy 1-ről 0-ra megy. Csak rajzoljon egy órajelet, és megtudja, mire gondolok. Van egy másik elemcsoport, amelyeket reteszeknek neveznek. A reteszek kimenete megváltozik, hogy tükrözze a bemenetet, amikor egy bizonyos vezérlőjel egy adott logikai LEVEL szinten van, és ne várjon semmilyen élre, ezt a vezérlőjelet ENABLE-nek hívják a reteszekben. A reteszek működhetnek amikor az engedélyezés 1 és megváltoztatja a kimenetüket, vagy ha az engedélyezés értéke 0. Ez a retesz típusától függ. Ezzel szemben a flipek valóban csak csinálnak valamit csak , ha egy óra táplálja őket EDGE. Ne feledje, hogy ez a különbség van a reteszek és a papucsok között, és ne feledje, hogy a reteszek össze vannak kapcsolva, hogy flip-flopot hozzanak létre, így az engedélyezés csak akkor éri el a flip-flopot, ha egy óra éle megtörténik. Ebben az esetben az Enable jelet nevezzük meg az órának, és annak is van értelme. Az emberek órája kullancs kullancs kullancs, a flip flop csak kullancsoknál és SEMMIT tesz a kullancsok között.

Ha még mindig nem világos, mint te előnyös lesz, ha megnézi az yptelhrd előadást a youtube-on az Indian Institute of Tec hnológia a digitális áramkörökön.

Megjegyzések

• ” Az óra használatával ellenőrizzük, hogy a különböző részek az áramkör egyidejűleg harmóniában működik. ” – hogyan csináljuk ezt? Megnézem a videókat.
• Felhívjuk figyelmét, hogy a papucsok olyan eszközök, amelyek megváltoztatják a kimenetüket, hogy tükrözzék a bemenetet az emelkedő peremnél (vagy a zuhanó élnél, ha negatív él által kiváltott flip flop). a pozitív él által kiváltott flip flop vezérlőjel.Ezt az ellenőrző jelet periodikus jellege miatt órának hívják, inkább falióraink kullancsának pipájához. Ha órajel van, akkor a flip flop tesz valamit, különben a bemenet nem eredményez semmit a kimenettel. Kérjük, már a korai stádiumban ismerje a reteszek és a papucsok közötti különbséget és hasonlóságot, hogy ne keveredjen össze.

Mivel könnyebb megtervezni a szinkron rendszereket (a szinkron rendszer a kombinatorikus logika és az órás papucsok bármely gyűjteményét jelenti), mint az aszinkron rendszerek és a szinkron rendszerek megbízhatóbbak. Az aszinkron állapotgép-tervezés azonban érdemes tanulmányozásra, mert sokkal gyorsabban és alacsonyabb teljesítmény mellett tudja kiszámítani a kimenetet, mint egy szinkron rendszer.