Getaktete Schaltungen, Zustandsmaschinen (172kb)

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Zweites Beispiel: Gray Zähler module Gray_Counter title 'Gray'; U1 device 'p22v10'; clock pin 1; reset pin 4; Q3,Q2,Q1,Q0,H pin 14,15,16,17,18; ON = 0; OFF = 1; Z0 = 1 & !H; Z1 = Z0 & !Q0; Z2 = Z1 & !Q1; equations H := !H # reset; state_diagram Q0; State ON: IF (H & !reset) THEN OFF ELSE ON; State OFF: IF (H) THEN ON ELSE OFF; state_diagram Q1; State ON: IF (Q0 & Z0 & !reset) THEN OFF ELSE ON; State OFF: IF (Q0 & Z0) THEN ON ELSE OFF; state_diagram Q2; State ON: IF (Q1 & Z1 & !reset) THEN OFF ELSE ON; State OFF:IF (Q1 & Z1) THEN ON ELSE OFF; state_diagram Q3; State ON: IF (Z2 & !reset) THEN OFF ELSE ON; State OFF:IF (Z2) THEN ON ELSE OFF; test_vectors ([clock, reset] -> [Q3,Q2,Q1,Q0,H]); [.c., 1] -> [0,0,0,0,1]; " reset [.c., 0] -> [0,0,0,1,0]; " go... [.c., 0] -> [0,0,1,1,1]; [.c., 0] -> [0,0,1,0,0]; [.c., 0] -> [0,1,1,0,1]; [.c., 0] -> [0,1,1,1,0]; [.c., 0] -> [0,1,0,1,1]; [.c., 0] -> [0,1,0,0,0]; [.c., 0] -> [1,1,0,0,1]; [.c., 0] -> [1,1,0,1,0]; [.c., 0] -> [1,1,1,1,1]; [.c., 0] -> [1,1,1,0,0]; [.c., 0] -> [1,0,1,0,1]; [.c., 0] -> [1,0,1,1,0]; [.c., 0] -> [1,0,0,1,1]; [.c., 0] -> [1,0,0,0,0]; [.c., 0] -> [0,0,0,0,1]; " back to start end Digitale Schaltungstechnik 2005 - Getaktete Schaltungen P. Fischer, TI, Uni Mannheim, Seite 24
Zusammenfassung Zum Erstellen einer Zustandsmaschine sind folgende Schritte nötig: 1. Festlegen der Zustände (das ‚Encoding‘, z.B. binär, one hot, …) 2. Festlegen der Übergänge (Zustandsdiagramm) 3. Festlegen des Maschinentyps (meist Moore) 4. Aufstellen der Wahrheitstabelle 5. Reduktion der Gleichungen und Abbildung auf vorhandene Hardware Für wohldefinierten Anfangszustand sorgen Darauf achten, dass alle möglichen Übergänge spezifiziert sind ! Digitale Schaltungstechnik 2005 - Getaktete Schaltungen P. Fischer, TI, Uni Mannheim, Seite 25
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