Μετάβαση στο περιεχόμενο

Λογική Σχεδίαση 2 & Εργαστήριο — Σεπτέμβριος 2023 — λοιπά στιγμιότυπα

Μεταγραφή από τα αρχεία: selida1.png, selida2.png, Untitled-1.png, IMG_20230927_003437.jpg, Capture.PNG, IMG_6926.jpg.

selida1.png

1) Θέλουμε να αντικαταστήσουμε έναν παράλληλο πολλαπλασιαστή \(A \times B\) με μια ROM. Το \(A \in [-14, 16]\) και το \(B \in [0, 128]\). Ποιο είναι το μέγεθος της ROM; Αναλυτικά ως αριθμό θέσεων και δυαδικά ψηφία ανά θέση και συνδυαστικά ως προς Kbytes.

2) ROM κάνει την πράξη \(Z = Y - X\), όπου \(X\) και \(Y\) φυσικοί αριθμοί των 4bit. Δώστε τα περιεχόμενα μνήμης στον πίνακα. Εξηγείστε συνοπτικά πως συμπληρώσατε την πρώτη και την τελευταία γραμμή του πίνακα.

[Σχήμα: ROM με διευθύνσεις εισόδου \(X[0] \to A_0, Y[0] \to A_1, X[1] \to A_2, Y[1] \to A_3, X[2] \to A_4, Y[2] \to A_5, X[3] \to A_6, Y[3] \to A_7\) και εξόδους \(D_0 \to Z[0], D_1 \to Z[1], D_2 \to Z[2], D_3 \to Z[3], D_4 \to Z[4], D_5 \to Z[5]\)]

Διεύθυνση Περιεχόμενο (σε 16δικό)
\(01_{16}\)
\(02_{16}\)
\(03_{16}\)
\(0\text{F}_{16}\)
\(\text{A4}_{16}\)
\(\text{AC}_{16}\)
\(\text{BA}_{16}\)
\(\text{BA}_{16}\)
\(\text{BB}_{16}\)
\(\text{E3}_{16}\)
\(\text{EA}_{16}\)
\(\text{EF}_{16}\)
\(\text{F7}_{16}\)

Σημείωση: η φωτογραφία περιέχει χειρόγραφες απαντήσεις φοιτητή. Η στήλη «Περιεχόμενο» έχει αφαιρεθεί.

selida2.png

(συμπλήρωση κενών)

3) Σε ένα D flip flop με είσοδο D και ρολόι CK
χρόνος διατήρησης είναι: _________
χρόνος σταθεροποίησης είναι: _________

Αυτά οι χρόνοι πρέπει να τηρούνται ευλαβικά ώστε να μην εμφανιστεί: _________

Έστω ακολουθιακό κύκλωμα με 3 Flip-Flops. Η μηχανή καταστάσεων που υλοποιεί έχει το λιγότερο _________ καταστάσεις και το περισσότερο _________ καταστάσεις.

Η επόμενη κατάσταση \(\bar{Q}^+\) του ακολουθιακού κυκλώματος που απεικονίζεται στην παρακάτω εικόνα δίνεται από την σχέση: _________

Κύκλωμα:

[Σχήμα: Είσοδοι A και B συνδέονται σε πύλη AND. Η έξοδος της πύλης AND διχάζεται: μέσω αντιστροφέα (NOT) οδηγείται στην είσοδο J ενός JK flip-flop, και απευθείας στην είσοδο K του JK flip-flop. Το flip-flop έχει εξόδους Q και Q'.]

Σημείωση: η φωτογραφία περιέχει χειρόγραφες απαντήσεις φοιτητή. Τα κενά δεν έχουν συμπληρωθεί εδώ.

Untitled-1.png

Θέμα 5 (2.5 μονάδες)

1) Θέλουμε να αντικαταστήσουμε ένα παράλληλο πολλαπλασιαστή A×B με μια ROM. Το A ∈ [0,256] και B ∈ [0,44]. Υπολογίστε ποιο είναι το μέγεθος της ROM που θα χρειαστεί σε kbytes. Υπολογίστε αναλυτικά τον αριθμό θέσεων και δυαδικά ψηφία ανά θέση. (1.0 μονάδα)

[Λείπει από τη φωτογραφία: τα υπόλοιπα ερωτήματα του Θέματος 5]

IMG_20230927_003437.jpg

Θέμα 3 (3 μονάδες)

Συμπληρώστε τα κενά.

1) Έστω ένα ακολουθιακό κύκλωμα που έχει 3 flip-flops. Η μηχανή καταστάσεων που υλοποιεί έχει το λιγότερο [κενό] καταστάσεις και το περισσότερο [κενό] καταστάσεις. (1.0 μονάδα)

2) Η επόμενη κατάσταση Q* του ακολουθιακού κυκλώματος που απεικονίζεται στην παρακάτω εικόνα δίνεται από τη σχέση [κενό] (1.0 μονάδα)

[Σχήμα: πύλη AND με εισόδους A και B· η έξοδός της οδηγείται, μέσω τριγώνου (αντιστροφέας ή buffer, δυσανάγνωστο), στην είσοδο J ενός JK flip-flop· η έξοδος της πύλης AND οδηγείται επίσης στην είσοδο K· το flip-flop έχει είσοδο ρολογιού (τρίγωνο), ακροδέκτες SET και CLR και εξόδους Q και Q̄.]

Capture.PNG

Θέμα 4 (2.5 μονάδες)

1) Αναπτύξτε το κατά Mealy διάγραμμα μεταβάσης καταστάσεων μιας μηχανής καταστάσεων η οποία να αναγνωρίζει αν μια ακολουθία εισόδου περιέχει ένα '1' μετά τριάδες από '0' και μετά ένα '1'. Κάθε φορά που αναγνωρίζεται η ακολουθία στην είσοδο, η έξοδος γίνεται U και σε κάθε άλλη περίπτωση η έξοδος είναι 'X'. Για παράδειγμα η μηχανή πρέπει να αναγνωρίζει τις ακολουθίες 10001, 10000001, 10000000001, 100010001 αλλά όχι τις 101, 1001, 100001 και 1000001. (1.5 μονάδες)

IMG_6926.jpg

Ερώτηση 1 (Συμπλήρωση Κενών (Αυστηρή Ταυτοποίηση) — 100 βαθμοί)

Σε κάποιον φοιτητή δόθηκε το ακόλουθο πρόβλημα : "Να σχεδιαστεί το κατά Mealy διάγραμμα μετ[Λείπει από τη φωτογραφία: «άβασης»] καταστάσεων μιας μηχανής που θα οδηγεί την έξοδό της στο 1 όταν σε 4 διαδοχικούς κύκλους στη[Λείπει από τη φωτογραφία: το τέλος της γραμμής] της εμφανίζεται το 0 1 1 0, χωρίς προηγούμενα να έχει εμφανιστεί το 0 0 1 σε 3 διαδοχικούς κύκλου[Λείπει από τη φωτογραφία: «ς»] αναγνωρίζει επικαλύψεις των ακολουθιών εισόδου". Για το πρόβλημα αυτό ο φοιτητής σχεδίασε τ[Λείπει από τη φωτογραφία: «ο διάγραμμα»] καταστάσεων της εικόνας, από το οποίο λείπουν κάποια τόξα μεταβάσεων. Συμπληρώστε με κεφαλ[Λείπει από τη φωτογραφία: «αίο»] γράμμα και αριθμό παρακάτω την επόμενη κατάσταση των τόξων που λείπουν.

[Σχήμα: διάγραμμα καταστάσεων τύπου Mealy με καταστάσεις S0 (αρχική, διπλός κύκλος), S1, S2, S3, S4 και S5. Ετικέτες μεταβάσεων (είσοδος/έξοδος): S0→S1: 0/0· S1→S4: 1/0· S4→S5: 1/0· S5→S1: 0/1 (με κόκκινο χρώμα)· S1→S2: 0/0· S2→S3: 1/0· βρόχος στο S3: X/0.]

Το τόξο που λείπει από την κατάσταση S0 θα πρέπει να οδηγεί στην κατάσταση [κενό πεδίο]

Το τόξο που λείπει από την κατάσταση S2 θα πρέπει να οδηγεί στην κατάσταση [κενό πεδίο]

Το τόξο που λείπει από την κατάσταση S4 θα πρέπει να οδηγεί στην κατάσταση [κενό πεδίο]

Το τόξο που λείπει από την κατάσταση S5 θα πρέπει να οδηγεί στην κατάσταση [κενό πεδίο]


✖ Βρήκα λάθος στη μεταγραφή