stringtranslate.com

Неважный термин

В цифровой логике — наплевательский термин [1] [2] (сокращенно DC , исторически также известный как избыточность , [2] нерелевантность , [2] необязательные записи , [3] [4] недопустимые комбинации , [5] [4] пустые комбинации , [6] [4] запрещенные комбинации , [7] [2] неиспользуемые состояния или логические остатки [8] ) для функции — это входная последовательность (серия битов), для которой вывод функции не выполняется. не важно. Ввод, который, как известно, никогда не произойдет, является невозможным . [9] [10] [11] [12] Оба эти типа условий рассматриваются одинаково в логическом проектировании и для краткости могут называться все вместе как условия безразличия . [13] Разработчику логической схемы для реализации функции не нужно заботиться о таких входах, но он может выбирать выход схемы произвольно, обычно так, чтобы в результате получалась простейшая схема ( минимизация ).

При минимизации проектирования логических схем важно учитывать ненужные термины, включая графические методы, такие как карты Карно – Вейча , и алгебраические методы, такие как алгоритм Куайна – МакКласки . В 1958 году Сеймур Гинзбург доказал, что минимизация состояний конечного автомата с условиями безразличия не обязательно приводит к минимизации логических элементов. Прямая минимизация логических элементов в таких схемах была непрактичной с вычислительной точки зрения (для больших систем) при вычислительной мощности, доступной Гинзбургу в 1958 году. [14]

Примеры

Примерами ненужных терминов являются двоичные значения от 1010 до 1111 (от 10 до 15 в десятичном формате) для функции, которая принимает двоично-десятичное значение (BCD), поскольку значение BCD никогда не принимает такие значения (так называемые псевдо- значения). -тетрады ); На рисунках схема, вычисляющая нижнюю левую полосу 7-сегментного дисплея, может быть сведена к минимуму до a b + a c путем соответствующего выбора выходов схемы для dcba = 1010…1111 .

Регистры только для записи , которые часто встречаются в старом оборудовании, часто являются следствием небрежной оптимизации в компромиссе между функциональностью и количеством необходимых логических элементов. [15]

Состояния безразличия также могут возникать в схемах кодирования и протоколах связи . [номер 1]

значение X

«Неважно» может также относиться к неизвестному значению в системе многозначной логики , и в этом случае его также можно назвать значением X или «не знаю» . [16] На языке описания аппаратного обеспечения Verilog такие значения обозначаются буквой «X». На языке описания оборудования VHDL такие значения обозначаются (в стандартном пакете логики) буквой «X» (принудительно неизвестное) или буквой «W» (слабое неизвестное). [17]

Значение X не существует в аппаратном обеспечении. При моделировании значение X может быть результатом того, что два или более источников одновременно подают сигнал или не достигается стабильный выходной сигнал триггера . Однако в синтезированном оборудовании фактическое значение такого сигнала будет либо 0, либо 1, но не будет определяться по входам схемы. [17]

Состояния включения

Дальнейшие соображения необходимы для логических схем, которые включают некоторую обратную связь . То есть те схемы, которые зависят от предыдущего выхода(ов) схемы, а также от ее текущих внешних входов. Такие схемы могут быть представлены конечным автоматом . Иногда возможно, что некоторые состояния, которые номинально являются невозможными, могут случайно возникнуть во время включения схемы или в результате случайных помех (например, космического излучения , электрического шума или тепла). Это также называется запрещенным вводом . [18] В некоторых случаях не существует комбинации входов, которая могла бы вывести конечный автомат в нормальное рабочее состояние. Машина остается застрявшей в состоянии включения или может перемещаться только между другими невозможными состояниями в огороженном саду состояний. Это также называется аппаратной блокировкой или программной ошибкой . Такие состояния, хотя номинально не могут произойти, не вызывают беспокойства, и дизайнеры предпринимают шаги либо для того, чтобы гарантировать, что они действительно не могут произойти, либо, если они действительно случаются, они создают недопустимое состояние . Сигнализация t-care , указывающая на аварийное состояние [18] для обнаружения ошибок , либо они являются временными и приводят к нормальному рабочему состоянию. [19] [20] [21]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Примеры схем кодирования с состояниями безразличия включают кодирование Герца , кодирование Чена – Хо и плотно упакованное десятичное число (DPD).

Рекомендации

  1. ^ Карно, Морис (ноябрь 1953 г.) [1953-04-23, 1953-03-17]. «Метод карт для синтеза комбинационных логических схем» (PDF) . Труды Американского института инженеров-электриков, Часть I: Связь и электроника . 72 (5): 593–599. дои : 10.1109/TCE.1953.6371932. S2CID  51636736. Документ 53-217. Архивировано из оригинала (PDF) 16 апреля 2017 г. Проверено 16 апреля 2017 г.(7 страниц)
  2. ^ abcd Фистер-младший, Монтгомери (апрель 1959 г.) [декабрь 1958 г.]. Логическое проектирование цифровых компьютеров . Цифровой дизайн и приложения (3-е издание, 1-е изд.). Нью-Йорк, США: John Wiley & Sons Inc., с. 97. ИСБН 0-47168805-3. LCCN  58-6082. МР  0093930. ISBN 978-0-47168805-1 . п. 97: […] Эти запрещенные комбинации будут здесь называться избыточностью (их также называют нерелевантными, «неважными» и запрещенными комбинациями), и их обычно можно использовать для упрощения логических функций. […] (xvi+408 страниц)
  3. ^ Колдуэлл, Сэмюэл Хоукс (1958-12-01) [февраль 1958 г.]. Написано в Уотертауне, Массачусетс, США. Коммутационные схемы и логическое проектирование . 5-е издание, сентябрь 1963 г. (1-е изд.). Нью-Йорк, США: ISBN John Wiley & Sons Inc.  0-47112969-0. LCCN  58-7896.(xviii+686 страниц)
  4. ^ abc Мур, Эдвард Форрест (декабрь 1958 г.). «Сэмюэл Х. Колдуэлл. Коммутационные схемы и логическое проектирование. John Wiley & Sons, Inc., Нью-Йорк, 1958 г., и Chapman & Hall Limited, Лондон, 1958 г., xvii + 686 стр.». Журнал символической логики (обзор). 23 (4): 433–434. дои : 10.2307/2964020. JSTOR  2964020. S2CID  57495605. с. 433: […] то, что Колдуэлл называет «необязательными записями» […] другие авторы называют «недействительными комбинациями», «неважными», «пустыми комбинациями» […](2 страницы)
  5. ^ Кейстер, Уильям; Ричи, Алистер Э.; Уошберн, Сет Х. (1951). Проектирование коммутационных цепей. Серия Bell Telephone Laboratories (1-е изд.). Компания Д. Ван Ностранд, Инк . 147. Архивировано из оригинала 9 мая 2020 г. Проверено 9 мая 2020 г.[1] (2+xx+556+2 страницы)
  6. ^ Эйкен, Ховард Х .; Блаау, Геррит ; Беркхарт, Уильям; Бернс, Роберт Дж.; Кали, Ллойд; Канепа, Микеле; Чампа, Кармела М.; Кулидж-младший, Чарльз А.; Фукариле, Джозеф Р.; Гэдд-младший, Дж. Ортен; Гукер, Фрэнк Ф.; Харр, Джон А.; Хокинс, Роберт Л.; Хейс, Майлз В.; Хофхаймер, Ричард; Халм, Уильям Ф.; Дженнингс, Бетти Л.; Джонсон, Стэнли А.; Калин, Теодор; Кинкейд, Маршалл; Луккини, Э. Эдвард; Минти, Уильям; Мур, Бенджамин Л.; Реммес, Джозеф; Ринн, Роберт Дж.; Рош, Джон В.; Санбор, Жаклин; Семон, Уоррен Л.; Певец, Теодор; Смит, Декстер; Смит, Леонард; Стронг, Питер Ф.; Томас, Хелен В.; Ван, Ан ; Уайтхаус, Марта Л.; Уилкинс, Холли Б.; Уилкинс, Роберт Э.; Уу, Вэй Дон; Литтл, Элберт П.; Макдауэлл, М. Скаддер (1952) [январь 1951 г.]. Синтез электронных вычислительных и управляющих схем. Анналы вычислительной лаборатории Гарвардского университета. Том. XXVII (второе издание, переработанное изд.). База ВВС Пис-Паттерсон: Издательство Гарвардского университета (Кембридж, Массачусетс, США) / Издательство Джеффри Камберледжа Оксфордского университета (Лондон). ковчег:/13960/t4zh1t09d . Проверено 16 апреля 2017 г.(2+x+278+2 страницы) (Примечание. Работы начались в апреле 1948 г.)
  7. ^ Каутц, Уильям Х. (июнь 1954 г.). «Оптимизированное кодирование данных для цифровых компьютеров». Протокол съезда IRE, Национальный съезд 1954 года, Часть 4 – Электронные компьютеры и теория информации . Сессия 19: Теория информации III – Скорость и вычисления. Стэнфордский исследовательский институт, Стэнфорд, Калифорния, США: IRE : 47–57. Архивировано из оригинала 3 июля 2020 г. Проверено 3 июля 2020 г.[2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12] (11 страниц)
  8. ^ Рушди, Али Мухаммед Али; Бадави, Рейд Мохаммад Салих (январь 2017 г.). «Использование карты Карно в логическом анализе: случай прекращения войны». Журнал инженерных и компьютерных наук . Качественный сравнительный анализ. Факультет электротехники и вычислительной техники, Университет короля Абдель Азиза, Джидда, Саудовская Аравия / Университет Касима. 10 (1): 53–88 [54–55, 57, 61–63]. Рабий 1438 г. по Хиджре. Архивировано из оригинала 16 февраля 2021 г. Проверено 17 февраля 2021 г.[13]
  9. ^ Моррис, Ноэль Малкольм (январь 1969 г.) [1968-12-16]. «Код и преобразователи кода. Часть 2: Методы отображения и преобразователи кода» (PDF) . Беспроводной мир . Iliffe Технические публикации Ltd. 75 (1399): 34–37. Архивировано (PDF) из оригинала 09 марта 2021 г. Проверено 9 мая 2020 г. [14]
  10. ^ Моррис, Ноэль Малкольм (1969). Логические схемы. Европейская серия по электротехнике и электронике (1-е изд.). Лондон, Великобритания: McGraw-Hill . стр. 31, 96, 114. ISBN. 0-07094106-8. LCCN  72458600. ISBN 978-0-07094106-9 . НКИД  BA12104142 . Проверено 28 марта 2021 г. п. 31: […] иногда называют « невозможное условие» […] (x+189 страниц)
  11. ^ Международная ассоциация по аналоговому расчету (AICA), изд. (1970) [15 сентября 1969]. "неизвестный". Международный коллок/Международный симпозиум. Логические системы: концепция и приложения / Проектирование и применение логических систем. Акты/Процессы. Брюссель, 15–20 сентября 1969 г. / Брюссель, 15–20 сентября 1969 г. (на английском и французском языках). Брюссель, Бельгия: Presses Académiques Européennes. Часть 2: 1253 . Проверено 28 марта 2021 г. {{cite journal}}: Cite использует общее название ( справка ) (xxxiii+650+676 страниц)
  12. ^ Холдсворт, Брайан; Вудс, Клайв (2002). Проектирование цифровой логики (4-е изд.). Newnes Books / Elsevier Science . стр. 55–56, 251. ISBN. 0-7506-4588-2. ISBN 978-0-08047730-5 . Проверено 19 апреля 2020 г. {{cite book}}: CS1 maint: игнорируются ошибки ISBN ( ссылка )(519 страниц) [15]
  13. ^ Стронг, Джон А., изд. (12 марта 2013 г.) [1991]. «Глава 2.11 Опасности и сбои». Базовая цифровая электроника . Физика и ее приложения. Том. 2 (перепечатка 1-го изд.). Чепмен и Холл / Springer Science & Business Media, BV, стр. 28–29. ISBN 978-9-40113118-6. LCCN  90-2689 . Проверено 30 марта 2020 г.(220 страниц)
  14. ^ Гинзбург, Сеймур (1 апреля 1959). «О сокращении лишних состояний в последовательной машине». Журнал АКМ . 6 (2): 259–282. дои : 10.1145/320964.320983 . S2CID  10118067.
  15. ^ 8-битный микроконтроллер Toshiba TLCS-870/C серии TMP86PM29BUG (2-е изд.). Корпорация Тошиба . 29 августа 2008 г. [11 октября 2007 г.]. п. 61. Архивировано из оригинала 19 апреля 2020 г. п. 61: […] WDTCR1 — это регистр, доступный только для записи, и его нельзя использовать ни с какими инструкциями чтения-изменения-записи. Если читается WDTCR1, читается сообщение «безразлично». […](9+vi+190 страниц)
  16. ^ Кац, Рэнди Ховард (1994) [май 1993 г.]. «Глава 2.2.4 Неполностью определенные функции». Написано в Беркли, Калифорния, США. Современный логический дизайн (1-е изд.). Редвуд-Сити, Калифорния, США: The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc., с. 64. ИСБН 0-8053-2703-7. 32703-7. п. 64: […] Выходные функции имеют значение «X» для каждой из входных комбинаций, с которыми мы никогда не должны столкнуться. При использовании в таблицах истинности значение X часто называют безразличным . Не путайте это со значением X, сообщаемым многими логическими симуляторами, где оно представляет собой неопределенное значение или «не знаю» . Любая реальная реализация схемы будет генерировать некоторый вывод для неважных случаев. […](2+xxviii+699+10+2 страницы)
  17. ^ аб Нейлор, Дэвид; Джонс, Саймон (май 1997 г.). VHDL: подход к логическому синтезу (переиздание 1-го изд.). Чепмен и Холл / Издательство Кембриджского университета / Springer Science & Business Media . стр. 14–15, 219, 221. ISBN . 0-412-61650-5. Проверено 30 марта 2020 г.(x+327 страниц)
  18. ^ Аб Линд, Ларри Фредерик; Нельсон, Джон Кристофер Канлифф (1 апреля 1977 г.). «2.3.7. Все равно». Анализ и проектирование последовательных цифровых систем. Электротехника и электроника (1-е изд.). Лондон и Бейзингсток, Великобритания: The Macmillan Press Ltd., стр. 20, 121–122. дои : 10.1007/978-1-349-15757-0. ISBN 0-333-19266-4. Архивировано из оригинала 30 апреля 2020 г. Проверено 30 апреля 2020 г.(4+viii+146+6 страниц)
  19. ^ Кумар, Рамайя; Кропф, Томас, ред. (1995). Средства доказательства теорем в схемотехнике. Конспекты лекций по информатике. Том. 901 (1-е изд.). Шпрингер-Верлаг Берлин Гейдельберг . п. 136. дои : 10.1007/3-540-59047-1. ISBN 978-3-540-59047-7. ISSN  0302-9743. S2CID  42116934 . Проверено 30 марта 2020 г. {{cite book}}: |journal=игнорируется ( помощь ) (viii+312 страниц)
  20. ^ «Логическая опция Power-Up Don't Care» . Квартус в помощь . Корпорация Интел . 2017. Архивировано из оригинала 19 апреля 2020 г. Проверено 19 апреля 2020 г.
  21. ^ «Уровень включения регистра <имя> не указан – используется неуказанный уровень включения». База знаний . Корпорация Интел . 2020. Архивировано из оригинала 19 апреля 2020 г. Проверено 19 апреля 2020 г.

дальнейшее чтение