משטר סטטי שערים לוגיים – © Dima Elenbogen 2009, Moshe Malka :59

שערים לוגיים שער לוגי VinVout אנו עוסקים בקורס במערכות ספרתיות. בפועל כל ערך לוגי מייוצג על ידי מתח אנאלוגי – © Moshe Malka 2009

איך לייצג ערכים לוגיים ? נסיון I מה לא בסדר ? רעש קטן עלול לגרום לפלט להיות שגוי 1 לוגי 0 לוגי – © Moshe Malka 2009

איך לייצג ערכים לוגיים ? נסיון II מה לא בסדר ? רעש קטן עלול לגרום לפלט להיות לא רלוונטי 1 לוגי 0 לוגי איזור אסור – © Moshe Malka 2009

משטר סטטי כל שער לוגי מפרש מתח נמוך מ -V il כ -0 לוגי כל שער לוגי מפרש מתח גבוה מ -V ih כ -1 לוגי  כל שער לוגי מתחייב להוציא מתח מתחת ל -V ol בתור 0 לוגי  כל שער לוגי מתחייב להוציא מתח מעל ל -V oh בתור 1 לוגי – © Dima Elenbogen 2009 שימו לב : זהו אי שיוויון ממש

משטר סטטי בלוגיקה הפוכה כל שער לוגי מפרש מתח נמוך מ -V il כ -1 לוגי כל שער לוגי מפרש מתח גבוה מ -V ih כ -0 לוגי  כל שער לוגי מתחייב להוציא מתח מתחת ל -V ol בתור 1 לוגי  כל שער לוגי מתחייב להוציא מתח מעל ל -V oh בתור 0 לוגי – © Dima Elenbogen 2009

משטר סטטי ( הגדרה ) פונקציית מעבר סטטית שער מחשב פונקציה רציפה מאחר והיא מתארת את התנהגות השער כשהערכים בכניסות משתנים לאט מאוד ( קבועים מבחינתנו ), אנחנו קוראים לה " סטטית " – © Dima Elenbogen,2009, Moshe Malka 2010

דוגמת פונקצית מעבר לשער NOT 1: – © Dima Elenbogen 2009

דוגמה נוספת לפונקצית מעבר של שער NOT 1: – © Dima Elenbogen 2009

ניתן לפסול פונקציות שלא יכולות לממש שער NOT ע " י בדיקה האם השיפוע בערכו המוחלט קטן מאחד והפונקצית מעבר אינה חוצה את הישר y=x – © Moshe Malka 2009

קבעו אלו הן פונקציות מעבר סטטיות חוקיות לשער NOT ואלו אסורות ? 1: – © Dima Elenbogen 2009

פונקצית מעבר סטטית לשער OR ( ניסיון כושל I ) – © Dima Elenbogen :59

פונקצית מעבר סטטית לשער OR ( ניסיון כושל II ) – © Dima Elenbogen :59

פונקצית מעבר סטטית לשער OR ( ניסיון מוצלח ) – © Dima Elenbogen :59

שערים לוגיים 1:59 מס נקודות שכדאי לזכור : לשער לוגי יש מוצא יחיד ( להבדיל מרכיב לוגי ) הערך במוצא תלוי אך ורק בכניסות. לא מחברים שערים לוגיים בחיווט ישיר מדוע לא מחברים שערים בחיווט ישיר ? התחממות יתר עד כדי שריפת הרכיב אי הסכמה בערך הלוגי נוכל לקבל ערך לא לוגי למהדרין – © Moshe Malka 2010

משטר דינמי – © Dima Elenbogen :59

הגדרת cd ו -pd cd - הזמן שעובר בין הרגע שראשון אותות הכניסה יוצא מתחום לוגי עד אשר אות המוצא יוצא מתחום לוגי למהדרין pd - הזמן שעובר בין הרגע שאחרון אותות הכניסה נכנס לתחום לוגי עד אשר אות המוצא נכנס לתחום לוגי למהדרין 1: – © Dima Elenbogen 2009 pd - Propagation delay cd - Contamination delay

התנהגות אפשרית של שער בעל 2 כניסות (а, b) ומוצא יחיד o – © Dima Elenbogen :59

T cd ו - T pd הם איפיונים טופולוגיים T pd = max {pd} T cd = min {cd} – © Dima Elenbogen :59

תיאור חלקי של שער – © Dima Elenbogen :59 דיאגרמת וודאות \אי וודאות T pd T cd

Tcd =0 תיאור חלקי של שער כאשר – © Dima Elenbogen 2009 אם לא נתון T cd של שער, מניחים שהוא שווה ל -0 1:59 מה ההבדל? דיאגרמת וודאות \אי וודאות T pd

אדישות – © Dima Elenbogen 2009 בתנאים מסויימים השער אדיש לקלטים " מיותרים " כאשר : חלק כלשהו מהקלטים יציבים במשך מספיק זמן. ערכם של קלטים אלו קובע את ערך הפונקציה הבוליאנית בלי קשר לקלטים האחרים. אזי פלט השער לוגי ונכון ( ויציב ).

תיאור חלקי של שער אדיש ( התרחשות אפשרית ) – © Dima Elenbogen :59 T pd

כעת כשלמדנו מהו Tpd – © Dima Elenbogen :59

חישוב T pd של מערכת צירופית בשיטה טופולוגית – © Dima Elenbogen :59

חישוב T cd של מערכת צירופית – © Dima Elenbogen :59

ייצוג כללי של לוגיקה צירופית דוגמא : – © Dima Elenbogen :59

קופסה שחורה T  pd = = – © Dima Elenbogen :59

קופסה שקופה T  pd = = – © Dima Elenbogen :59

– © Moshe Malka 2010 האם רכיב זה שקוף בעליית שעון או בירידה?

Logic האם אפשר להשתמש ב Latch כרכיב זכרון? מה הבעיה הקריטית ברכיב זה? מעגל צירופי אסור בתכלית האיסור – © Moshe Malka 2010

– © Dima Elenbogen, Moshe Malka 2010 Flip T cd T setup T hold

– © Dima Elenbogen, Moshe Malka 2010 קטעים A ו -C צפי: כניסה D יציבה במשך קטע קריטי C הבטחה: מוצא Q יציב כל הזמן פרט לקטע A נכון גם ל -FF גם לנעילה ב -Latch T setup T hold

כדי שהמערכת תעבוד בצורה תקינה, אסורה חפיפה בין זמן C לזמן A. למה? קטעים A ו-C ממש זרים – © Dima Elenbogen, Moshe Malka 2010

ההבדל בין FF ל Latch: – © Moshe Malka 2010

קביעת זמן מחזור – © Dima Elenbogen, Moshe Malka 2010

מערכת סידרתית עם קלט \ פלט בד '' כ לגבי מערכת עם קלט \ פלט מ \ אל עולם החיצון : נניח שהקלט תקף בכל פרק זמן פרט לקטע A נחייב את הפלט שלה להיות תקף בקטע C – © Dima Elenbogen, Moshe Malka 2010

בד '' כ לגבי מערכת עם קלט \ פלט מ \ אל עולם החיצון : נניח שהקלט תקף בכל פרק זמן פרט לקטע A נחייב את הפלט שלה להיות תקף בקטע C מערכת סידרתית עם קלט \ פלט לצערנו, לא תמיד זמינות הקלט ניתנת לשליטתנו. לכן אם ההנחה הנ '' ל בלתי אפשרית, נחייב את הקלט להיות תקף לפחות בקטע C. במקרה כזה המערכת תצטרך קודם כל לשמור את הקלטים ברכיבי הזיכרון שלה ורק החל במחזור הבא תוכל לעבד אותם. דוגמאות לכך תראו בעתיד – © Dima Elenbogen, Moshe Malka 2010

נניח שהקלט תקף בכל פרק זמן פרט לקטע A נחייב את הפלט שלה להיות תקף בקטע C – © Dima Elenbogen, Moshe Malka 2010

נניח שלא היה FF. האם ניתן להגדיר זמן מחזור ללא התחשבות ב FF – © Dima Elenbogen, Moshe Malka זמן מחזור במערכת סידרתית