• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Synteza logiczna

    Przeczytaj także...
    VHDL (ang. Very High Speed Integrated Circuits Hardware Description Language ) jest bardzo popularnym językiem opisu sprzętu używanym w komputerowym projektowaniu układów cyfrowych typu FPGA i ASIC.Algebra Boole’a – algebra ogólna stosowana w matematyce, informatyce teoretycznej oraz elektronice cyfrowej. Jej nazwa pochodzi od nazwiska matematyka, filozofa i logika George’a Boole’a. Teoria algebr Boole’a jest działem matematyki na pograniczu teorii częściowego porządku, algebry, logiki matematycznej i topologii.
    Rejestr – układ służący do przechowywania i odtwarzania informacji w postaci bitów. Na każdej pozycji rejestru przechowywany jest jeden bit informacji.

    Synteza logiczna polega na znalezieniu takiej konfiguracji zasobów sprzętowych (bramek logicznych), przerzutników, komórek czy też makrokomórek, która realizować będzie założony układ cyfrowy (opisany zazwyczaj za pomocą języka opisu sprzętu (HDL) lub sieci połączeń). Proces ten przebiega według pewnych wytycznych nakładanych przez projektanta. Może to być minimalizacja potrzebnych zasobów sprzętowych, minimalizacja maksymalnego czasu propagacji sygnału w układzie lub zmniejszenie mocy pobieranej przez układ.

    Automat - urządzenie, maszyna lub ich zestaw, wykonujące samoczynnie cykl czynności lub operacji określony konstrukcją lub programem, niewymagające bezpośredniego udziału człowieka.Minimalizacja funkcji boolowskich polega na znalezieniu dla danej funkcji formuły minimalnej, która jest jak najmniej skomplikowana.

    Proces syntezy logicznej poprzedzają dwa etapy:

  • modelowanie sprzętu – projektant zapisuje sposób działania układu przy pomocy języka opisu sprzętu lub w sposób graficzny – przy pomocy odpowiedniego środowiska projektanckiego;
  • synteza architektury – (do uzupełnienia) kompilator działa na poziomie abstrakcji równym układom takim jak sumatory, rejestry itp.
  • Zoptymalizowany układ na poziomie architektury można teraz optymalizować na poziomie logicznym.

    AHDL (ang. Altera Hardware Description Language) jest językiem opisu sprzętu (HDL) przeznaczonym do programowania układów FPGA i CPLD firmy Altera.Przerzutnik (z ang. flip-flop) jest to podstawowy element pamiętający każdego układu cyfrowego, przeznaczonego do przechowywania i ewentualnego przetwarzania informacji. Przerzutnik współtworzy najniższe piętro struktury układu i zdolny jest do zapamiętania jednego bitu informacji. Grupa czterech lub ośmiu połączonych ze sobą przerzutników tworzy następne, wyższe piętro - tzw. rejestr, zdolny już do pamiętania jednego bajta informacji.

    Ważnym pojęciem jest w pojęcie biblioteka. Jest to zbiór zasobów sprzętowych jakie ma do dyspozycji dana platforma sprzętowa. Dla przykładu: biblioteką układów PAL były bramka AND i bramka OR.

    Tradycyjny przebieg syntezy logicznej wyglądał następująco:

  • minimalizacja,
  • odwzorowanie technologiczne.
  • W przypadku układów FPGA wygląda to nieco inaczej:

    Koniunkcja – zdanie złożone mające postać p i q , gdzie p, q są zdaniami. W rachunku zdań koniunkcję zapisuje się symbolicznie jako: p ∧ q {displaystyle p,land ,q,!} . Przez koniunkcję rozumie się też zdanie mające postać p(1) i ... i p(n). Koniunkcję można zdefiniować precyzyjniej jako dwuargumentowe działanie określone w zbiorze zdań, które zdaniom p, q przyporządkowuje zdanie p i qMetoda Espresso jest heurystyczną metodą minimalizacji funkcji logicznych. Została wymyślona w IBM przez Roberta Braytona. W 1989 Richard L. Rudell opracował ESPRESSO-EXACT pozwalające uzyskać dokładne rozwiązanie zadania minimalizacji powierzchni (R. Rudell, “Logic Synthesis for VLSI Design”, PhD Thesis, Electronics Research Laboratory, College of Engineering, University of California, Berkeley, USA, April 1989).
  • redukcja argumentów i dekompozycja,
  • minimalizacja,
  • odwzorowanie technologiczne.
  • Syntezę logiczną przeprowadza się obecnie przy pomocy programu zwanego syntezerem logicznym, który jest najczęściej fragmentem pewnego środowiska projektanckiego.

    Zobacz też[ | edytuj kod]

  • Altera, AHDL, Abel (język programowania), algebra Boole’a, algorytm ekspansji, automat,
  • FPGA, funkcja boolowska,
  • implikant funkcji boolowskiej, implikant prosty, kostka boolowska,
  • makrokomórka, metoda Espresso, metoda Hopcrofta, metoda Karnaugha, metoda Quine’a-McCluskeya, minimalizacja stanów automatu,
  • PAL, PLA, PLD, pokrycie,
  • twierdzenie Quine’a,
  • układ asynchroniczny, układ kombinacyjny, układ sekwencyjny,
  • Verilog, VHDL,
  • Xilinx
  • Programowalna macierz logiczna, PLA (od ang. programmable logic array) – rodzaj układów programowalnych PLD zawierających dwie macierze programowalne: AND oraz OR. Hardware Description Language, HDL (ang.) – język opisu sprzętu, wykorzystywany do opisu układów cyfrowych w technice cyfrowej.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Układ sekwencyjny jest jednym z rodzajów układów cyfrowych. Charakteryzuje się tym, że stan wyjść y zależy od stanu wejść x oraz od poprzedniego stanu, zwanego stanem wewnętrznym, pamiętanego w zespole rejestrów (pamięci).
    Bramka logiczna – element konstrukcyjny maszyn i mechanizmów (dziś zazwyczaj: układ scalony, choć podobne funkcje można zrealizować również za pomocą innych rozwiązań technicznych, np. hydrauliki czy pneumatyki), realizujący fizycznie pewną prostą funkcję logiczną, której argumenty (zmienne logiczne) oraz sama funkcja mogą przybierać jedną z dwóch wartości, np. 0 lub 1 (zob. algebra Boole’a).
    Implikant funkcji boolowskiej f to iloczyn literałów, taki że dla wszystkich wektorów binarnych x=(x1, ... , xn), dla których jest on równy jedności, funkcja f jest równa jedności.
    Sumator – cyfrowy układ kombinacyjny, który wykonuje operacje dodawania dwóch (lub więcej) liczb dwójkowych. Sumatory dzielimy na:
    Algorytm ekspansji to ważny element metody Espresso, która jest używana do minimalizacji funkcji boolowskich. Jednakże używany samodzielnie również prowadzi do znalezienia minimalej realizacji zadanej funkcji boolowskiej.
    Biblioteka (od greckiego βιβλιοθήκη bibliotheke; βιβλίον biblion – książka) – instytucja kultury, która gromadzi, przechowuje i udostępnia materiały biblioteczne oraz informuje o materiałach bibliotecznych (swoich i obcych). W innym znaczeniu jest to też nazwa samego budynku, pomieszczenia lub mebla zawierającego zbiory biblioteczne.
    Układ kombinacyjny jest jednym z rodzajów układów cyfrowych. Charakteryzuje się tym, że stan wyjść zależy wyłącznie od stanu wejść; stan wyjść opisują funkcje boolowskie - w przeciwieństwie do układów sekwencyjnych, których stan wyjść zależy od stanu wejść oraz od poprzedniego stanu wyjść. W układach kombinacyjnych nie występuje sprzężenie zwrotne.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.017 sek.