Язык описания электронной аппаратуры VHDL. Берчун Ю.В. - 45 стр.

UptoLike

Составители: 

45
Приложение 1. Алфавит моделирования
Важной характеристикой метода моделирования цифровых устройств является количе-
ство различимых состояний сигнала. Каждому состоянию сопоставляется индивидуальный
символ, совокупность символов составляет алфавит моделирования. Естественно, каждое
состояние специфически воспринимается приемниками сигналов, поэтому в системе моде-
лирования определяется набор правил преобразования сигналов типовыми цифровыми эле-
ментами.
Простейший алфавитдвоичный, содержащий набор
{'0', '1'}. Функцио-
нирование элементов описывается по правилам алгебры логики. Моделирование на базе это-
го алфавита весьма экономично, но его возможности ограничены. Невозможно описание
шинной логики, в том числе схем, имеющих высокоимпедансное состояние на выходе (Z-
состояние), схем с открытым коллектором и подобных. Затруднено воспроизведение сбой-
ных ситуаций, например, вызванных подачей управляющих сигналов на триггеры во время,
когда информационные сигналы еще не установлены.
Весьма распространен алфавит из четырех символов
{'О', 'X', '1' 'Z'}.
Здесь
'X' означает неопределенное состояние. Такой символ присваивается, в частности,
сигналу на выходе логического элемента во время переходного процесса. Например, неопре-
деленное состояние принимает выход триггера после подави активизирующего сигнала на
синхронизирующий вход при запрещенной или неопределенной комбинации сигналов на его
информационных входах. Символ 'Z' представляет высокоимпедансное состояние порта
или отключенную линию.
Дальнейшее расширение возможностейдевятиэлементный алфавит, в котором
приняты следующие символы для представления состояний связей:
9
'U'не инициализировано (сигналу в программе вообще не присваивались
другие значения; обеспечивает контроль корректности инициализации);
9
'Z'отключено (все источники, подключенные к связи в высокоимпеданс-
ном состоянии);
9
'X'активное неопределенное состояние;
9
'0'активный ноль;
9
'1'активная единица;
9
'L'слабый ноль;
9
'H'слабая единица;
9
'W'слабое неопределенное состояние;
9
'–'не важно (разработчик может запрограммировать переход в это со-
стояние, если реализация алгоритма не зависит от результата; выбор конкретного
значения предоставляется компилятору с целью оптимизации реализации устрой-
ства).
Приложение 1. Алфавит моделирования
     Важной характеристикой метода моделирования цифровых устройств является количе-
ство различимых состояний сигнала. Каждому состоянию сопоставляется индивидуальный
символ, совокупность символов составляет алфавит моделирования. Естественно, каждое
состояние специфически воспринимается приемниками сигналов, поэтому в системе моде-
лирования определяется набор правил преобразования сигналов типовыми цифровыми эле-
ментами.
     Простейший алфавит — двоичный, содержащий набор {'0', '1'}. Функцио-
нирование элементов описывается по правилам алгебры логики. Моделирование на базе это-
го алфавита весьма экономично, но его возможности ограничены. Невозможно описание
шинной логики, в том числе схем, имеющих высокоимпедансное состояние на выходе (Z-
состояние), схем с открытым коллектором и подобных. Затруднено воспроизведение сбой-
ных ситуаций, например, вызванных подачей управляющих сигналов на триггеры во время,
когда информационные сигналы еще не установлены.
     Весьма распространен алфавит из четырех символов {'О', 'X', '1' 'Z'}.
Здесь 'X' означает неопределенное состояние. Такой символ присваивается, в частности,
сигналу на выходе логического элемента во время переходного процесса. Например, неопре-
деленное состояние принимает выход триггера после подави активизирующего сигнала на
синхронизирующий вход при запрещенной или неопределенной комбинации сигналов на его
информационных входах. Символ 'Z' представляет высокоимпедансное состояние порта
или отключенную линию.
     Дальнейшее расширение возможностей — девятиэлементный алфавит, в котором
приняты следующие символы для представления состояний связей:
          9 'U' — не инициализировано (сигналу в программе вообще не присваивались
          другие значения; обеспечивает контроль корректности инициализации);
          9 'Z' — отключено (все источники, подключенные к связи в высокоимпеданс-
          ном состоянии);
          9 'X' —активное неопределенное состояние;
          9 '0' —активный ноль;
          9 '1' —активная единица;
          9 'L' —слабый ноль;
          9 'H' — слабая единица;
          9 'W' — слабое неопределенное состояние;
          9 '–' — не важно (разработчик может запрограммировать переход в это со-
          стояние, если реализация алгоритма не зависит от результата; выбор конкретного
          значения предоставляется компилятору с целью оптимизации реализации устрой-
          ства).


                                             45