Λογική Σχεδίαση 2 & Εργαστήριο — Ιούνιος 2022¶
Μεταγραφή από τα αρχεία: 20220621_222002.jpg, IMG_20220622_151758.jpg, IMG_20220622_151815.jpg, IMG_20220622_151825.jpg, IMG_3414.jpg.
20220621_222002.jpg¶
- Δώστε τα περιεχόμενα στο δεκαεξαδικό που θα πρέπει να προγραμματίσουμε εντός της ROM στις διευθύνσεις μνήμης \(74_{16}\), \(55_{16}\) και \(0E_{16}\).
| Address\(_{16}\) | \(X_6X_5X_4X_3X_2X_1X_0\) / \(A_6A_5A_4A_3A_2A_1A_0\) | \(X_{10}\) | \(Y_{10}\) | \(Y_6Y_5Y_4Y_3Y_2Y_1Y_0\) / \(D_6D_5D_4D_3D_2D_1D_0\) | Data\(_{16}\) |
|---|---|---|---|---|---|
| \(74_{16}\) | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] |
| \(55_{16}\) | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] |
| \(0E_{16}\) | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] |
Σημείωση: η φωτογραφία περιέχει χειρόγραφες απαντήσεις φοιτητή (οι τιμές των γραμμών του πίνακα δεν μεταγράφονται).
IMG_20220622_151758.jpg¶
Θέμα 1ο
i) Εάν για τη σύνδεση ενός κυκλώματος σας δίνεται η δυνατότητα επιλογής του τύπου των FF που θα χρησιμοποιήσετε, ποιον τύπο επιλέγετε και γιατί;
ii) Η ελαχιστοποίηση καταστάσεων οδηγεί πάντα σε μείωση των απαιτούμενων ακολουθιακών στοιχείων; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.
iii) Γιατί σε ένα PAL υπάρχουν αναδράσεις των εξόδων;
Θέμα 2ο.
Πρόβλημα: "Να σχεδιαστεί το κατα Mealy διάγραμμα μεταβάσεων καταστάσεων ενός κυκλώματος που θα οδηγεί την έξοδό του στο 1 όταν σε 4 διαδοχικούς κύκλους στη σειριακή είσοδο του εμφανιστεί το 0110 χωρίς ποτέ να εμφανιστεί το 001 σε 3 διαδοχικούς κύκλους. Το κύκλωμα θα πρέπει να αναγνωρίζει επικαλύψεις των ακολουθιών εισόδου."
Σημείωση: το διάγραμμα καταστάσεων Mealy και οι κυματομορφές της σελίδας είναι σχέδια του φοιτητή και δεν μεταγράφονται.
i) Να συμπληρώσεις τα τόξα που δείχνουν.
ii) Το σύγχρονο ακολουθιακό κύκλωμα χρησιμοποιεί αρνητικά ακμοπροσδιοριζόμενα FFs. Να σχεδιάσετε πάνω στις παρακάτω κυματομορφές την κατάσταση που θα βρίσκεται σε κάθε χρονική στιγμή το κύκλωμα καθώς και την έξοδο του.
[Σχήμα: δύο κυματομορφές χωρίς τιμές, με ετικέτες «Είσοδος» και «CLK» (περιοδικό ρολόι)]
IMG_20220622_151815.jpg¶
Θέμα 3ο
i) Στο παρακάτω κύκλωμα Α3-0 είναι οι έξοδοι των FFs του καταχωρητή και Ι3...0 άμεσες είσοδοι. Θεωρήστε ότι οι γραμμές με την ίδια ονομασία είναι συνδεδεμένες. Να δώσετε πίνακα των λειτουργιών του καταχωρητή.
[Σχήμα: καταχωρητής 4 bit με 4 flip-flops (έξοδοι A3, A2, A1, A0 και Ā3, Ā2, Ā1, Ā0) και κοινό ρολόι clk· τέσσερις πολυπλέκτες 4 σε 1 με επιλογή S1 S0, των οποίων οι είσοδοι περιλαμβάνουν τις έξοδους A, Ā και τις εξόδους των αθροιστών· τρεις πλήρεις αθροιστές FA (είσοδοι A3, I3 / A2, I2 / A1, I1) και ένας ημιαθροιστής HA (είσοδοι A0, I0). Οι ακριβείς ετικέτες των εισόδων των πολυπλεκτών είναι μερικώς δυσανάγνωστες.]
ii) Στον πίνακα φαίνονται κάποιες τιμές για την τρέχουσα τιμή της εισόδους και την επόμενη τιμή του καταχωρητή. Ζητείται να συμπληρωθεί ο πίνακας.
Πίνακας εισόδων (S1 S0 και I3 I2 I1 I0):
| S1 | S0 | I3 | I2 | I1 | I0 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | [δυσανάγνωστο] | 1 | [δυσανάγνωστο] | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
Τρέχουσα τιμή καταχωρητή (A3 A2 A1 A0):
| A3 | A2 | A1 | A0 |
|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 |
| [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] |
| 0 | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
Επόμενη τιμή καταχ. (A3 A2 A1 A0):
| A3 | A2 | A1 | A0 |
|---|---|---|---|
| [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] |
| [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] |
| [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] |
| [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] |
| [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] | [πεδίο απάντησης] |
Σημείωση: η φωτογραφία περιέχει χειρόγραφες απαντήσεις φοιτητή (τιμές της επόμενης κατάστασης, κύκλωση σε τιμή εισόδου)· δεν μεταγράφονται.
IMG_20220622_151825.jpg¶
Θέμα 4ο
Έστω ακέραιοι Κ και Μ που για την παράσταση τους σε κώδικα συμπληρώματος ως προς 2 απαιτούν 5 δυαδικά ψηφία εκαστος. Θεωρούμε εντός μιας ROM να εμφωλεύσουμε κώδικα που θα κάνει τον πολλαπλασιασμό των Κ και Μ και θα μας παράγει το γινόμενο σε κώδικα συμπληρώματος ως προς 2. Ζητούνται:
i) Να καθορίσετε το ελάχιστο μέγεθος ROM σε Kbits.
ii) Να δώσετε σχηματικό διάγραμμα διασύνδεσης για την ROM
iii) Να δώσετε τα περιεχόμενα στο δεκαεξαδικό που θα πρέπει να προγραμματίσουμε εντός της ROM στις διευθύνσεις μνήμης 3E4, \(210_{16}\), και \(29_{16}\)
IMG_3414.jpg¶
Θέμα 3°
Με την κάτω ROM έχουμε αντικαταστήσει το συνδυαστικό κύκλωμα που περιγράφεται από τις εξισώσεις:
\(F_3(c, d) = cd'\), \(F_2(e, a, c) = (a+e)' \otimes c\) (\(\otimes\) = XNOR), \(F_1(d, c, b) = d' + bc\) και \(F_0(e, f) = f' e'\)
[Σχήμα: ROM με εισόδους A[5], A[4], A[3], A[2], A[1], A[0] (αντίστοιχα a, b, c, d, e, f), ελέγχους CS̅ και OE̅ ενωμένους σε κοινό κόμβο προς γείωση, και εξόδους D[3], D[2], D[1], D[0] (αντίστοιχα F_3, F_2, F_1, F_0)]
Συμπληρώστε :
- Η ROM έχει μέγεθος ........ [πεδίο απάντησης] ........... Bytes.
- Τα περιεχόμενα στις θέσεις μνήμης \(1A_{16}\) και \(34_{16}\) είναι ...[πεδίο απάντησης]....\(_{16}\) και ...[πεδίο απάντησης]....\(_{16}\) αντιστοιχα.
Σημείωση: η φωτογραφία περιέχει χειρόγραφες ή κόκκινες συμπληρωμένες τιμές φοιτητή στα κενά της ερώτησης, που δεν μεταγράφηκαν και δεν επιβεβαιώνονται.
Επιλέξτε όσα από τα παρακάτω είναι ορθά. Μπορεί να υπάρχουν πολλαπλές σωστές απαντήσεις σε κάθε ερώτηση.
[Λείπει από τη φωτογραφία: οι επιλογές της ερώτησης (το κάτω μέρος της φωτογραφίας είναι κομμένο)]