Ejercicio 3 - Anàlisi i cronogrames · Introducció als Computadors UPC 2014

Tema: Circuits seqüencials: anàlisi · Del examen Examen 2 (marzo de 2014) (2014)

Enunciado

A partir del circuito lógico secuencial representado a continuación:

a)

Dibuja todos los arcos que parten de los nodos 000 y 111, indicando claramente la etiqueta de cada arco (valores de las entradas a,ba, b), el nodo de origen y el de destino. Ordena las variables lógicas de estado como creas conveniente, reflejándolo explícitamente en la leyenda del grafo. Escribe el valor de la salida ww para todos los estados.

b)

Completa el cronograma de las señales del esquema, teniendo en cuenta los siguientes retardos de propagación: Tp(NOT)=10 utT_p(\text{NOT}) = 10\text{ ut}, Tp(AND-2)=20 utT_p(\text{AND-2}) = 20\text{ ut} y para los biestables Tp(FF)=40 utT_p(\text{FF}) = 40\text{ ut}.

d)

Rellena el cronograma simplificado por ciclos que refleje la misma información que el cronograma detallado previo (indicando entradas abab, estado presente, estado futuro y salida ww para los ciclos 0, 1 y 2):

Ciclo: · 0 · 1 · 2

Entradas: ab

Estado: Q2 Q1 Q0

Estado+: Q2+ Q1+ Q0+

Salida: w

Enunciado: Ejercicio 3 - Anàlisi i cronogrames · Introducció als Computadors UPC 2014

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Dibuja todos los arcos que parten de los nodos 000 y 111 y escribe el valor de la salida w. b) Completa el cronograma detallado con retardos.

Solución: a. Grafo de estados: Orden de variables de estado: Q2Q1Q0Q_2 Q_1 Q_0. - Salida en los nodos: depende exclusivamente de Q0Q_0 (w=Q0w = Q_0). Por tanto, w=0w = 0 en 000,010,100,110000, 010, 100, 110; y w=1w = 1 en 001,011,101,111001, 011, 101, 111. - Transiciones desde 000000 (Q2=0,Q1=0,Q0=0Q_2=0, Q_1=0, Q_0=0): Q0+=0ˉ AND 0=0Q_0^+ = \bar{0} \text{ AND } 0 = 0. Q2+Q1+=abQ_2^+ Q_1^+ = ab. * ab=00→000ab = 00 \rightarrow 000 * ab=01→010ab = 01 \rightarrow 010 * ab=10→100ab = 10 \rightarrow 100 * ab=11→110ab = 11 \rightarrow 110 - Transiciones desde 111111 (Q2=1,Q1=1,Q0=1Q_2=1, Q_1=1, Q_0=1): Q0+=1ˉ AND 1=0Q_0^+ = \bar{1} \text{ AND } 1 = 0. * ab=00→000ab = 00 \rightarrow 000 * ab=01→010ab = 01 \rightarrow 010 * ab=10→100ab = 10 \rightarrow 100 * ab=11→110ab = 11 \rightarrow 110 b. Cronograma detallado con retardos: Flancos activos de Clk en t=0,80,160,240 utt = 0, 80, 160, 240\text{ ut}. - cc y dd conmutan 40 ut40\text{ ut} tras el flanco activo reflejando el valor de aa y bb previo al flanco. - ee conmuta 10 ut10\text{ ut} después de cc (50 ut50\text{ ut} tras el flanco). - ff conmuta 20 ut20\text{ ut} tras el cambio en ee o dd (70 ut70\text{ ut} tras el flanco). - ww conmuta 40 ut40\text{ ut} tras el flanco activo con el valor que tenía ff justo antes de dicho flanco.

Ciclo 0 - Entradas: ab

Solución: 00

Ciclo 1 - Entradas: ab

Solución: 11

Ciclo 2 - Entradas: ab

Solución: 01

Ciclo 0 - Estado: Q2 Q1 Q0

Solución: 000

Ciclo 1 - Estado: Q2 Q1 Q0

Solución: 000

Ciclo 2 - Estado: Q2 Q1 Q0

Solución: 110

Ciclo 0 - Estado+: Q2+ Q1+ Q0+

Solución: 000

Ciclo 1 - Estado+: Q2+ Q1+ Q0+

Solución: 110

Ciclo 2 - Estado+: Q2+ Q1+ Q0+

Solución: 010

Ciclo 0 - Salida: w

Solución: 0

Ciclo 1 - Salida: w

Solución: 0

Ciclo 2 - Salida: w

Solución: 0

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