1Ben Bruidegom 1 Sequentiële schakelingen Toestand uitgang bepaald door:  ingangen &  vorige toestand uitgang.

Presentatie over: "1Ben Bruidegom 1 Sequentiële schakelingen Toestand uitgang bepaald door:  ingangen &  vorige toestand uitgang."— Transcript van de presentatie:

1 1Ben Bruidegom 1 Sequentiële schakelingen Toestand uitgang bepaald door:  ingangen &  vorige toestand uitgang

2 2Ben Bruidegom 2 Programma vandaag 9.00 – 9.30 College flipflops & latches (hoofdstuk 5.1... 5.3) Opgaven Set-Reset latch, D-latch, D-flipflop en JK- flipflop + opgaven 5.4. 11.00 –11.30 uur College Finite State Systems (5.5) Opdracht 1 en 2 paragraaf 5.6 Opgave 3 paragraaf 5.6 is huiswerk 13.30 – 13.50 College geheugens paragraaf 5.7 en 5.8

3 3Ben Bruidegom 3 Flipflops/latches Set-Reset latch D-latch D-flipflop JK-flipflop

4 4Ben Bruidegom 4 NOR-poort vwZ 001 010 100 110 Eén ingang 1  Uitgang 0

5 5Ben Bruidegom 5 Set-Reset latch SetResetQNQToestand 00 01 10 11 1 0

6 6Ben Bruidegom 6 Set-Reset latch SetResetQNQToestand 00 0101Reset 10 11 1 0 1 0 NQ =

7 7Ben Bruidegom 7 Set-Reset latch SetResetQNQToestand 00 0101Reset 10 11 0 0 1 0

8 8Ben Bruidegom 8 Set-Reset latch SetResetQNQToestand 00 QNQ Geheuge n 0101Reset 10 11 0 0 1 0

9 9Ben Bruidegom 9 Set-Reset latch SetResetQNQToestand 00 QNQ Geheuge n 0101Reset 10 11 0 1

10 10Ben Bruidegom 10 Set-Reset latch SetResetQNQToestand 00 QNQ Geheuge n 0101Reset 1010Set 11 0 1 0 1

11 11Ben Bruidegom 11 Set-Reset latch SetResetQNQToestand 00 0101Reset 1010Set 11 0 0 0 1

12 12Ben Bruidegom 12 Set-Reset latch SetResetQNQToestand 00 QNQ Geheuge n 0101Reset 1010Set 11 0 0 0 1

13 13Ben Bruidegom 13 Set-Reset latch SetResetQNQToestand 00 QNQ Geheuge n 0101Reset 1010Set 11 1 1

14 14Ben Bruidegom 14 Set-Reset latch SetResetQNQToestand 00 QNQ Geheuge n 0101Reset 1010Set 1100Strijdig 1 1 0 0 ‘Set-actie’ is Q-uitgang 1 maken door Set-ingang even 1 te maken: ‘Reset-actie’ is Q-uitgang 0 maken door Reset-ingang even 1 te maken:

15 15Ben Bruidegom 15 Tabel Set-Reset latch SetResetQ vorig QNQFunctie 00001Geheugen 00110 01001Reset 01101 10010Set 10110 11000Ongewenst 11100

16 16Ben Bruidegom 16 D-latch

17 17Ben Bruidegom 17 EnableDataQNQToestand 0x 10 11 D-latch x 0

18 18Ben Bruidegom 18 EnableDataQNQToestand 0xQNQGeheugen 10 11 D-latch x 0 0 0

19 19Ben Bruidegom 19 EnableDataQNQToestand 0xQNQGeheugen 10 11 D-latch 0 1

20 20Ben Bruidegom 20 EnableDataQNQToestand 0xQNQGeheugen 1001Reset (Load 0) 11 D-latch 0 1 0 1 1 1 0

21 21Ben Bruidegom 21 EnableDataQNQToestand 0xQNQGeheugen 1001Reset (Load 0) 11 10Set (Load 1) D-latch 1 1 1 0 0 0 1

22 22Ben Bruidegom 22 State diagrams State (cirkel) Transition (pijl)

23 23Ben Bruidegom 23 Toestandsdiagram D-latch Q = {0,1} verzameling toestanden ED = {00,01,10,11} invoeralfabet 0 є Q is de initiële toestand δ = is de overgangsfunctie EnableDataQ last Q new Toestand 0000 Memory 0011 0100 0111 1000 Reset 1010 1101 Set 1111 Q new = δ (E, D, Q last )

24 24Ben Bruidegom 24 Toestandsdiagram D-latch Q = {01,10} verzameling toestanden ED = {00,01,10,11} invoeralfabet 01 є Q is de initiële toestand δ = is de overgangsfunctie EnableDataQ last Q new Toestand 0000 Memory 0011 0100 0111 1000 Reset 1010 1101 Set 1111 Q = δ (E, D, Q)

25 25Ben Bruidegom 25 Toestandsdiagram D-latch Q = {01,10} verzameling toestanden ED = {00,01,10,11} invoeralfabet 01 є Q is de initiële toestand δ = is de overgangsfunctie EnableDataQ last Q new Toestand 0000 Memory 0011 0100 0111 1000 Reset 1010 1101 Set 1111 Q = δ (E, D, Q)

26 26Ben Bruidegom 26 Level triggerered & Edge triggered 0 1  0 -overgang neergaande klokflank ↓ 0  1 -overgang opgaande klokflank ↑ 1

27 27Ben Bruidegom 27 State diagram D-flipflop DnDn klokQnQn Q n+1 Functie 0↑00Load 0 Reset 0↑10 1↑01Load 1 Set 1↑11 Tabel 5.4

28 28Ben Bruidegom 28 State diagram D-flipflop DnDn klokQnQn Q n+1 Functie 0↑00Load 0 Reset 0↑10 1↑01Load 1 Set 1↑11 Tabel 5.4

29 29Ben Bruidegom 29 Symbolen latches en flipflops

30 30Ben Bruidegom 30 JK-flipflop JnJn KnKn QnQn Q n+1 Mode of operation 00QnQn QnQn Memory 01QnQn 0Load 0 10QnQn 1Load 1 11QnQn Toggle Tabel 5.5: JK-flipflop

31 31Ben Bruidegom 31 JK-flipflop JnJn KnKn QnQn ABDQ n+1 00Q 01Q 10Q 11Q Tabel JK-flipflop

32 32Ben Bruidegom 32 JK-flipflop JnJn KnKn QnQn ABDQ n+1 00Q0QQQ 01Q 10Q 11Q Tabel JK-flipflop Q 0 Q

33 33Ben Bruidegom 33 JK-flipflop JnJn KnKn QnQn ABDQ n+1 00Q0QQQ 01Q 10Q 11Q Tabel JK-flipflop Q 0 Q

34 34Ben Bruidegom 34 JK-flipflop JnJn KnKn QnQn ABDQ n+1 00Q0QQQ 01Q 10Q 11QQ0QQ Tabel JK-flipflop Q 0 Q

35 35Ben Bruidegom 35 Set-up & Hold- time

36 36Ben Bruidegom 36 Practicum Opgaven paragraaf 5.1.. 5.4

37 37Ben Bruidegom 37 Finite state machines

38 38Ben Bruidegom 38 Finite state machines Next State Current State

39 39Ben Bruidegom 39 Verkeerslicht NZ auto OW auto Q current Q next Toestand licht oost-west route 1 = groen 0000Geen auto, licht blijft rood 0011Geen auto, licht blijft groen 0101OW auto, licht wordt groen 0111OW auto, licht blijft groen 1000NZ auto, licht blijft rood 1010NZ auto, licht wordt rood 11012 auto’s, licht wordt groen 11102 auto’s, licht wordt rood Tabel 5.7: Next State function voor een stoplicht

40 40Ben Bruidegom 40 Vereenvoudigen van Boole-expressie

41 41Ben Bruidegom 41 Vereenvoudigen van Boole-expressie

42 42Ben Bruidegom 42

43 43Ben Bruidegom 43 State Diagram

44 44Ben Bruidegom 44 Uitbreiding State Diagram t.b.v. Output Function Output Function

45 45Ben Bruidegom 45

46 46Ben Bruidegom 46 Tweede voorbeeld: 2-bits Up/Down counter Als = 1 dan wordt de teller door iedere positieve klokflank met 1 verhoogd. De telcyclus is: 00, 01, 10, 11, 00, 01 etc. Als = 0 dan wordt de teller door iedere positieve klokflank met 1 verlaagd. De telcyclus is dan: 00, 11, 10, 01, 00, 11 etc. State Diagram Tabel Boole-uitdrukking Implementatie Hoeveel States zijn er?

47 47Ben Bruidegom 47 State Diagram Hoeveel D-flipflops zijn er nodig om deze states te bewaren? Q = {00, 01,10, 11} verzameling toestanden = {Up, Down} invoeralfabet 00є Q is de initiële toestand δ = is de overgangsfunctie

48 48Ben Bruidegom 48 Tabel UHLnHnL 000 001 010 011 100 101 110 111

49 49Ben Bruidegom 49 Tabel UHLnHnL 000 001 010 011 10001 10110 11011 11100

50 50Ben Bruidegom 50 Tabel UHLnHnL 00011 00100 01001 01110 10001 10110 11011 11100

51 51Ben Bruidegom 51 Boole-uitdrukkingen UHLnHnL 00011 00100 01001 01110 10001 10110 11011 11100

52 52Ben Bruidegom 52 Vereenvoudigen

53 53Ben Bruidegom 53 Vereenvoudigen

54 54Ben Bruidegom 54 Vereenvoudigen

55 55Ben Bruidegom 55 Implementatie

56 56Ben Bruidegom 56 Practicum Paragraaf 5.6 opdracht 2

57 57Ben Bruidegom 57 Set-Reset Latch met NAND-gates De MorganLaag actieve ingangen

58 58Ben Bruidegom 58 D-latch met NAND-poorten

59 59Ben Bruidegom 59 D-flipflop type 74LS74

60 60Ben Bruidegom 60 10 -15 F

61 61Ben Bruidegom 61

62 62Ben Bruidegom 62 16 Megabit DRAM (4M *4)

63 63Ben Bruidegom 63 Pin configuration 16 M-bit DRAM

64 64Ben Bruidegom 64 512 * 512 *1* 8 262.144 * 8 bits  256 kByte DRAM

65 65Ben Bruidegom 65 Edge triggered flipflops SRAM DRAM