From 211d0ff6835017ba4c237fa909837ca84e1e095b Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Julian T Date: Mon, 31 May 2021 11:30:40 +0200 Subject: Add many more solutions and notes --- sem6/dig/m4/noter.tex | 75 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 75 insertions(+) create mode 100644 sem6/dig/m4/noter.tex (limited to 'sem6/dig/m4/noter.tex') diff --git a/sem6/dig/m4/noter.tex b/sem6/dig/m4/noter.tex new file mode 100644 index 0000000..de217fd --- /dev/null +++ b/sem6/dig/m4/noter.tex @@ -0,0 +1,75 @@ +\title{Noter til Lektion} + +Dette handlede meget om VHDL men vil mest forklare lidt om logic og nogle forskellige ting man kan lave. + +\paragraph{Combinatorial Cirquits} er når man har et kredsløb som er en direkt function af input, som for eksempel en and gate. + +Herfra kan man implementere memory så output fra kreds afhænger af alt tidligere input. +Dette bliver kaldt \textbf{Sequential Cirquits}. +For det meste bliver denne afhængighed implementeret med en slags \emph{state variabel}. + +De forskellige kan ses i slides og der er nok en god ide at finde dem frem til eksamnen. + +\paragraph{SR latch} er en meget simpel hvor man en set og en reset input, og et output. +Den har følgende sandhedstabel. + +\begin{tabular}{ll|ll} \toprule + $S$ & $R$ & $Q$ & $\neg Q$ \\ \midrule + 0 & 0 & Last $Q$ & Last $\neg Q$ \\ + 0 & 1 & 0 & 1 \\ + 1 & 0 & 1 & 0 \\ + 1 & 1 & 0 & 0 \\ \bottomrule +\end{tabular} + +Her er det lidt et problem at have en state hvor både $Q$ og $\neg Q$ er 0. +Dette giver jo ikke så meget mening. + +Det også tit en fordel at have en \emph{clock} så man kan bestemme hvornår værdier skal gemmes. +Dette kan let implementeres med nogle NOR gates. + +\paragraph{D latch} udskifter $R$ og $S$ med en et enkelt input og en clock. +Dette giver mening da man gemmer en værdi på $D$ ved at clock $C$, også er den gemt til man giver den en ny værdi. + +\begin{tabular}{ll|ll} \toprule + $C$ & $D$ & $Q$ & $\neg Q$ \\ \midrule + 0 & x & Last $Q$ & Last $\neg Q$ \\ + 1 & 0 & 0 & 1 \\ + 1 & 1 & 1 & 0 \\ \bottomrule +\end{tabular} + +Her tilføjer man tit en \emph{edge triggering} så den kun gemmer når $C$ går fra høj til lav, eller omvendt. +Dette giver en \textbf{D Flip-Flop} og er implementeret med to D latches. + +\paragraph{JK Flip-Flop} fungere som en SR latch men trigger på clock rise eller fall. +Den har heller ikke problemet med at have en mærkelig state da output bliver flipped når $J=1$ og $K=1$. + +\section{Characteristic Equation} + +Her beskriver man sin Sequential kreds med en formel. +Man kan beskrive en D Flip-Flop med: +\begin{equation*} + \begin{split} + Q = D \\ + Q_{n+1} = D_n + \end{split} +\end{equation*} + +Eller en JK Flip-Flop med: +\[ + Q_{n+1} = J \cdot \neg Q_n + \neg K \cdot Q_n +\] + +\section{State Automaton} + +Her har man en enhed hvor output, $O_n$, kan beskrives som følgende. +\begin{equation*} + \begin{split} + Q_{n+1} = F(Q_n, I_n) \\ + O_{n} = G(Q_n, I_n) + \end{split} +\end{equation*} + +Her har man altså noget kombinatorisk logic før og efter en block memory, hvilket man kan bruge til at implementere ret avancerede ting. +Her er det vigtigt at man tager højde for timing mellem disse blokke. + +Man kan implementere memory med \texttt{process} functionen i VHDL. -- cgit v1.2.3