De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Topic: digitale informatie en logische schakelingen Digitale informatie analoog signaal  digitaal signaal (zie figuur): –bemonsteren Nyquist theorema.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Topic: digitale informatie en logische schakelingen Digitale informatie analoog signaal  digitaal signaal (zie figuur): –bemonsteren Nyquist theorema."— Transcript van de presentatie:

1 Topic: digitale informatie en logische schakelingen Digitale informatie analoog signaal  digitaal signaal (zie figuur): –bemonsteren Nyquist theorema f b = T b -1 > 2 B –quantiseren (in praktijk eindig bereik) bit: informatie-eenheid, 2 discrete waarden effect van ruis –coderen: N waarden geeft log 2 N bits voordelen: –correcte overdracht –exacte en onbeperkte opslag –verwerking met numerieke perfect voorspelbare algoritmes

2 Topic: digitale informatie en logische schakelingen Digitale informatie analoog-digitaal omzetter (ADC): –elektronische schakeling –vb. CD: stroom 16 bit woorden aan 44.1 kHz –vb. video (z/w): 8 bit woorden aan 13.5 MHz binaire getallenvoorstellingen –op basis van 2 –twee-complement voorstelling: zelfde hardware voor optelling en aftrekking N>0: b n =0 en b n-1,…,b 0 =B(N) N<0: b n =1 en b n-1,…,b 0 =B(2 n -|N|) b n is tekenbit digitale data: voostellen van symbolen –vb. ASCI codering digitale toestanden: –vb. deur, thermostaat

3 Topic: digitale informatie en logische schakelingen Combinatorische functies vb. verkeerslicht 3 toestanden: r(ood), o(ranje),g(roen) (2 bits) toestand x1 x2 r 1 0 o 0 0 g 0 1 ALS defect DAN {x 1 =0; x 2 =0; pinken = pinksequentie(t) } ANDERS pinken=0 r, o, g boole functies van data x 1,x 2,pinken onafh. v. voorgeschiedenis “en”, “of”, en “niet” operaties r = x 1 x 2 ’ o = x 1 ’ x 2 ’ pinken’ g = x 1 ’ x 2

4 Topic: digitale informatie en logische schakelingen Combinatorische functies vb. verkeerslicht defect i betekent “er loopt stroom” defect = (ri r ’+r’i r ) + (oi o ’+o’i o ) +(gi g ’+g’i g ) “exor”-functie defect = r  i r + o  i o + g  i g combinatorische functies kunnen gerealiseerd worden in electronica

5 Topic: digitale informatie en logische schakelingen Sequentieel systeem uitvoer hangt af van voorgeschiedenis en de huidige invoer –voorgeschiedenis zit in toestand systeem –geheugen nodig –eindige toestandsautomaat vb. juiste sequentie –vb. g  o  r  g...

6 Topic: digitale informatie en logische schakelingen Implementatie bit: logische spanningsvallen –bvb. 1 = 3.5 … 5 V, 0 = 0 … 0.4 V verband ingang - uitgang: poorten = transistorschakelingen (zie figuur) –te koop als IC –kost  aantal transistoren   aantal ingangen combinatorische schakeling: realiseren = verbinden van poorten, zoek goedkoopste oplossing –vereenvoudigen van uitdrukkingen –theorema van De Morgan enkel inverterende poorten –met CAD op computers

7 Topic: digitale informatie en logische schakelingen Implementatie sequentiële schakeling vb. bellen in bus –toestandstransitiegrafe (TG) uit Q=0 aan Q=1 AB’/1 A’B/0 B’/1A’/0 toestand transitie- voorwaarde uitvoer

8 Topic: digitale informatie en logische schakelingen Implementatie sequentiële schakeling vb. bellen in bus –toestandstransitietabel (TT) –realisatie met logisch netwerk huidige toestand en inputs als invoer volgende toestand en outputs als uitvoer

9 Topic: digitale informatie en logische schakelingen Implementatie sequentiële schakeling vb. bellen in bus –per toestandsbit en per uitgang Karnaugh kaart Q = Lamp = B’a + AB’ = B’(A+q) STABIELE OPLOSSING

10 Topic: digitale informatie en logische schakelingen Implementatie AFSM: Asynchronous Finite State Machine probleem: spikes SFSM: Synchronous Finite State Machine –overgang slechts mogelijk op welbepaalde ogenblikken, bepaald door klok –invoer synchroon met klok –flankgestuurde D flip-flops in terugkoppellussen –macro-instructies, micro-instructies –ook software FSM: uitvoeringssnelheid !!!

11 Topic: digitale informatie en logische schakelingen Arithmetische logische schakelingen optelling, aftrekking, vermenigvuldiging, … ALU: Arithmetisch-Logische Units RC-ketens –C opladen eist tijd (0.5 … 1 ns/logische operatie) 32 bit optelling (32 … 64 ns) streven naar kleinere C, dus kleinere afmetingen –R energieverbruik (op chip 0.5 pJ/logische operatie, met externe draad 250 pJ/logische operatie) realisatie: op IC’s –integreren = kosten, plaats, vermogen besparen = betrouwbaarder –ASIC’s


Download ppt "Topic: digitale informatie en logische schakelingen Digitale informatie analoog signaal  digitaal signaal (zie figuur): –bemonsteren Nyquist theorema."

Verwante presentaties


Ads door Google