LiLogi čki lijka simulacija - LEDA Laboratory for...
Transcript of LiLogi čki lijka simulacija - LEDA Laboratory for...
L ičk i l ijLogička simulacija
17.05.2011. Logička simulacija 1
Logička simulacija
Logička simulacija
Logička simulacija
Cilj:Dobiti što više informacija o ponašanju digitalnih kola za što kraće vreme.
Metod: - Detaljni talasni oblik signala prikazati
samo na nivou logičkih stanja.- Simulirati ponašanje kola samo u
t i k ji t jitrenucima u kojima postoji promena stanja nekog signala u kolu.Simulirati samo deo kola koji je aktivan- Simulirati samo deo kola koji je aktivan u tekućem trenutku analize.
17.05.2011. Logička simulacija 2
Mogućnosti:
Logička simulacija
Mogućnosti:1. Verifikacija rada logičkog sistema – kola;2. Detekcija preopterećenih elemenata2. Detekcija preopterećenih elemenata3. Izveštaj o aktivnosti (elemenata, signala)4 Provera test sekvence4. Provera test sekvence5. Detekcija problema trke6 Detekcija hazarda (aktivnosti više od jednog6. Detekcija hazarda (aktivnosti više od jednog
trostatičkog elementa vezanog za isti čvor i sl.))
7. Dijagnostika greške nastale usled defekata pri fabrikaciji.
17.05.2011. Logička simulacija 3
Aktivnosti neophodne za obavljanje LS:
Logička simulacija
Aktivnosti neophodne za obavljanje LS:1. Opis hardvera
1. Tip elementa;2. Naziv elementa3. Sprega među elementima4 Podaci o kašnjenju4. Podaci o kašnjenju5. Ulazno/izlazni čvorovi
2. Opis pobudep p3. Inicijalizacija, t=0-
4. kontrola simulacije (vreme/uslov završetka j (simulacije)
5. Kontrola izlaza (šta se štampa)p
17.05.2011. Logička simulacija 4
Hijerarhijski nivoi LS:
Logička simulacija
Hijerarhijski nivoi LS:
1. Algoritamski
2. Funkcionalni (nivo ponašanja RTL)ponašanja, RTL)
3. Logički3. Logički
4. Prekidački (tranzistorski)
17.05.2011. Logička simulacija 5
Logička stanja
Logička simulacija
Logička stanja- Detaljni talasni oblik signala prikazan samo na nivou logičkih stanja.j
17.05.2011. Logička simulacija 6
Logička stanja
Logička simulacija
Logička stanja
Skup vrednosti signala tipa std_logic
vrednost značenje U neinicirani signalU neinicirani signal X jako nepoznato stanje 0 jaka nula j1 jaka jedinica Z visoka impedansa W slabo nepoznato stanje L slaba nula (Low) H slaba jedinica (High)H slaba jedinica (High) - nebitno stanje (don’t care)
17.05.2011. Logička simulacija 7
Logička stanja
Logička simulacija
Logička stanja
Promena stanja u nekom čvoru naziva se “događaj” ili “prelaz”
Promena iz jednog stanja u isto stanje naziva se j g j j
“neutralni događaj”( na jednom ulazu ILI nalazi se 1, a stanje na drugom ulazu promeni se sa 0 na 1 )na drugom ulazu promeni se sa 0 na 1 )
17.05.2011. Logička simulacija 8
Modelovanje logičkih elemenata
Logička simulacija
Modelovanje logičkih elemenata
1. Logička funkcija
Logička stanja i
uslov promene stanjauslov promene stanja
2. Kašnjenje
Trenutak nastanka promene stanja na izlazu
Nulto
Jedinično
D d ljiDodeljivo
Rise/Fall
17.05.2011. Logička simulacija 9Precizno
Modelovanje logičkih elemenata
Logička simulacija
Modelovanje logičkih elemenata
Model nultog kašnjenja
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
17.05.2011. Logička simulacija 10
Modelovanje logičkih elemenata
Logička simulacija
Modelovanje logičkih elemenata
Model jediničnog kašnjenja
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
17.05.2011. Logička simulacija 11
Modelovanje logičkih elemenata
Logička simulacija
Modelovanje logičkih elemenata
Model jediničnog kašnjenja
nulto jedinično
kašnjenje17.05.2011. Logička simulacija 12
j j
Modelovanje logičkih elemenata
Logička simulacija5 4
Modelovanje logičkih elemenata
Model dodeljivog kašnjenja
2
1 1
17.05.2011. Logička simulacija 13
Modelovanje logičkih elemenata
Logička simulacija
Modelovanje logičkih elemenata
Model R/F kašnjenja
17.05.2011. Logička simulacija 14
Modelovanje logičkih elemenata
Logička simulacija
Modelovanje logičkih elemenata
Model R/F kašnjenja
Primer invertora sa tR= 4ns i tF= 1ns.
Nedovoljna energija
Signal visoke frekvencije
17.05.2011. Logička simulacija 15
Modelovanje logičkih elemenata
Logička simulacija
Modelovanje logičkih elemenata
Model preciznog kašnjenja
NI kolo td=(3, 5)
NE kolo td=(1, 2)
NILI td=(2, 4)d ( , )
17.05.2011. Logička simulacija 16
Modelovanje logičkih elemenata
Logička simulacija
Modelovanje logičkih elemenata
Zavisnost kašnjenja od C
17.05.2011. Logička simulacija 17
Modelovanje logičkih elemenata
Logička simulacija
Modelovanje logičkih elemenataModelovanje logičke funkcije u simulatoru na logičkom nivou
I funkcija
i
ILI funkcija
min max
17.05.2011. Logička simulacija 18
Modelovanje logičkih elemenataLogička simulacija
Modelovanje logičke funkcije u simulatoru na logičkom nivouILI U X 0 1 Z W L H -
U U U 1 U U U U UU X X 1 X X X 1 X
U X 0 1 Z W L HUX U X X 1 X X X 1 X
U X 0 1 X X 0 1 X
X
01 1 1 1 1 1 1 1 1U X X 1 X X X 1 X
1Z
U X X 1 X X X 1 XU X 0 1 X X 0 1 X
WL U X 0 1 X X 0 1 X
U 1 1 1 1 1 1 1 1U X X 1 X X X 1 X
LH
17.05.2011. Logička simulacija 19U X X 1 X X X 1 X-
Modelovanje logičkih elemenataLogička simulacija
Modelovanje logičke funkcije u simulatoru na logičkom nivou
Modelovanje logičke funkcije kod elemenata sa više ulazaode ov je og č e u c je od e e e s v še u
17.05.2011. Logička simulacija 20
Modelovanje logičkih elemenataLogička simulacija
Modelovanje logičke funkcije u simulatoru na logičkom nivou
Hazardid
Statički hazard (istovremena promena signala na dva ulaza istog kola)istog kola)
Statički hazard 0 (I kolo)
Statički hazard 1 (ILI kolo)
Dinamički hazard
Jedna promena signala na ulazu izazove višestruku promenu izlaznog signalapromenu izlaznog signala
(posledica različitog kašnjenja na višestrukim putevima od jednog ulaza do izlaza)
17.05.2011. Logička simulacija 21
od jednog ulaza do izlaza)
Modelovanje logičkih elemenataLogička simulacija
Dinamički hazard
17.05.2011. Logička simulacija 22
Modelovanje logičkih elemenataLogička simulacija
Žičana logika
17.05.2011. Logička simulacija 23
Modelovanje logičkih elemenataLogička simulacija
Žičana logika
Konflikti na magistrali nastaju ako je aktivno više od jednog ičk ltrostatičkog elementa
Konflikti aktivnosti dovode magistralu u isto aktivno stanje
F1=A0 i F2=A0
Konflikti stanja vode izlaz u suprotna stanjaKonflikti stanja vode izlaz u suprotna stanja
F1=A0 i F2=A1
17.05.2011. Logička simulacija 24
Modelovanje logičkih elemenataLogička simulacija
Žičana logika
Potencijalni konflikti nastaju ako je aktivno jedan izlaz aktivan d i ij l k ia drugi potencijalno aktivan
Potencijalni konflikti aktivnosti dovode magistralu u isto aktivno stanje
F1=A0 i F2=0Z
Potencijalni konflikti stanja vode izlaz u suprotna stanja
F1 A0 i F2 1ZF1=A0 i F2=1Z
17.05.2011. Logička simulacija 25
Modelovanje logičkih elemenataLogička simulacija
Žičana logika
17.05.2011. Logička simulacija 26
Modelovanje logičkih elemenataLogička simulacija
Pull-up otpornik
17.05.2011. Logička simulacija 27
Modelovanje logičkih elemenataLogička simulacija
Jačina signala
0
00
1
17.05.2011. Logička simulacija 28
Modelovanje logičkih elemenataLogička simulacija
Jačina signala
1
00
1
17.05.2011. Logička simulacija 29
Modelovanje logičkih elemenataLogička simulacija
Jačina signala
1
1
0
1
11
010 ?
17.05.2011. Logička simulacija 30
Modelovanje logičkih elemenataLogička simulacija
Jačina signala
17.05.2011. Logička simulacija 31
Modelovanje logičkih elemenataLogička simulacija
Jačina signala
17.05.2011. Logička simulacija 32
Algoritam optimizacije
Šta treba da znamo?Elementarno (za potpis)( p p )Cilj logičke simulacije?
Osnovna (za 6)I. Uvod: Šta smo naučili?
Osnovna (za 6)1. Metodi na kojima je zasnovana logička
i l ij ?simulacija?2. Mogućnosti logičke simulacije?
17.05.2011. Logička simulacija 33333333LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/
ŠAlgoritam optimizacije
Šta treba da znamo?
Ispitna pitanjaa) Hijerarhijski nivoi logičke simulacijea) Hijerarhijski nivoi logičke simulacijeb) Logička stanja) M d l j l ičkih l t išc) Modelovanje logičkih elemenata sa više
ulazad) Modeli kašnjenjae) Hazardi (statički i dinamički)e) Hazardi (statički i dinamički)f) Jačina signala (pojam i primer)
17.05.2011. Logička simulacija 343434LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.yu/ 34
Algoritam optimizacije
Sledećeg časaLogička simulacija IILogička simulacija II
• Predstavljanje podataka u logičkom simulatoruj j p g• Algoritam logičke simulacije• Primer
Литература:В Литовски Пројектовање електронских кола (стрВ. Литовски, Пројектовање електронских кола (стр. 247-259)
17.05.2011. Logička simulacija 3535
Page:2 / 4
Page:3 / 4
Page:4 / 4