1895

Логическое и временное моделирование схем. Методы параллельного и событийного моделирования. Понятие риска, классификация и методы его обнаружения

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Моделирование КС заключается в том, что по функциональной схеме и входному набору (заданным значениям сигналов на всех входных полюсах схемы) вычисляются значения сигналов на выходах всех элементов схемы (внутренних и выходных).

Русский

2013-01-06

21.62 KB

19 чел.

Логическое и временное моделирование схем. Методы параллельного и событийного моделирования. Понятие риска, классификация и методы его обнаружения.

Моделирование КС заключается в том, что по функциональной схеме и входному набору (заданным значениям сигналов на всех входных полюсах схемы) вычисляются значения сигналов на выходах всех элементов схемы (внутренних и выходных). При моделировании работы каждого элемента учитываются не только реализуемая им функция, но и временные характеристики, возможность неисправной работы. Т.е. моделирование сводится к имитации последовательности работы элементов в соответствии с их связями в схеме при поступлении входного набора (последовательности входных наборов). Для проведения моделирования должны быть заданы функциональная схема, модели элементов с учётом функциональных и временных параметров и последовательность входных наборов (тест).

Моделирование КС применяется при проверке правильности функционировании схемы (соответствии её работы требуемому в задании), при выявлении наличия рисков, при исследовании влияния неисправностей на работу схемы, при построении тестов.

Наглядно процесс моделирования представляется на временной диаграмме. По оси х откладываются значения (0 или 1) входных переменных xi , внутренних и выходных элементов в соответствии с временем изменения входных сигналов и задержками распространения сигналов в КС с учётом задержек элементов.

Методы моделирования. Процесс моделирования можно выполнять, учитывая различные параметры сигналов, элементов схемы и т.д.. В зависимости от этого разрабатываются различные методы моделирования:

  1.  Параллельное и событийное моделирование. Параллельное – в каждом микротакте вычисляются все значения элементов схемы. Метод событийного моделирования основан на следующем: изменение значения выходного сигнала элемента вызывается изменением входных сигналов, таким образом, необходимо моделировать только те элементы, для которых произошло изменение значения хотя бы одного входного сигнала. Такие элементы называются активными.
  2.  Логическое моделирование выполняется при следующих ограничениях: значения сигналов могут быть только 0 или 1, причём изменяются эти значения мгновенно.
  3.  Временное моделирование. Разные элементы имеют разные задержки. Более того, в различных режимах работы задержки формирования сигнала – различны, так переходы 1 -> 0 и 0 -> 1 обычно занимают разное время. Задержки одного типа элемента для различных физических элементов – различны и, более того, они изменяются во времени. Поэтому временное моделирование можно разделить на:
  4.  Задержки всех элементов одинаковы;
  5.  Задержки элементов разных типов различны, но не зависят от входных наборов;
  6.  Задержки зависят от входных наборов, но являются константами;
  7.  Задержки задаются как некоторые вероятностные функции.

Определение состязаний и рисков

Вследствие задержек сигналов в элементах КС происходит их неодновременное изменение на различных элементах схемы, измененные сигналы с внутренних элементов схемы поступают на входы элементов следующего яруса, причём изменения сигналов распространяются по различным связям, по разным путям в КС с неодинаковыми задержками. Разновремённость смены значений сигналов, распространение этих изменений от входов КС к выходам по разным путям с различными задержками называется состязаниями сигналов. Состязания могут приводить к некоторым непредусмотренным логикой работы схемы явлениям. В КС могут возникать на выходах внутренних и выходных элементов кратковременные не предусмотренные логикой работы схемы изменения сигналов – риски. Риск возникает во время переходного процесса при изменении входного набора. После формирования установившегося режима все явления, связанные с риском, заканчиваются.

Классификация рисков

Состязания сигналов в КС возникают при изменении входного набора, переходе от входного набора N1 к N2. Переход может быть статическим, если f(N1) = f(N2), т.е. логикой работы схемы не предусматривается изменение выходного сигнала y, или динамическим если f(N1) = . В обоих случаях могут возникнуть состязания а значит и риски.

Динамические риски

Статические риски

F(N2) =0

F(N1) =1

F(N2) =1

F(N1) =1

F(N1) = 0

F(N2) = 0

F(N1) = 0

F(N2) = 1

Риск называется статическим, если он возникает на переходе при предусмотренном логикой работы не изменном выходном сигнале. Риск называется динамическим, если он возникает, сопровождая предусмотренное логикой работы изменение выходного сигнала схемы (в этом случае сигнал трижды изменяется). При формировании перехода изменяются один или несколько входных сигналов, т.е. может быть рассмотрен интервал перехода. Риск называется функциональным, если значения функции хотя бы на одном пути движения от начального к конечному набору интервала перехода либо двукратно изменяется на статическом переходе, либо трехкратно – на динамическом. Риск называется логическим, если значения функции на всех наборах интервала статического перехода одинаковы, или для динамического перехода на всех путях движения от начального к конечному набору функция меняется однократно. Итак, риск функциональный, если его можно предсказать, анализируя интервал перехода, иначе – риск логический. Очевидно, что на соседнем переходе (при изменении значения только одной переменной) функциональных рисков быть не может.

Метод обнаружения риска

Анализ рисков на переходе N1->N2 осуществляется на основе следующего алгоритма: проводится логическое моделирование КС на наборах N1 и N2, если сигнал на выходе КС не изменяется, то переход статический, иначе динамический.

Для статического перехода проводится троичное моделирование на наборе N1/N2, если на выходе КС формируется сигнал х то есть возможность статического риска и тогда проводится логическое моделирование КС на всех внутренних наборах интервала перехода N1/N2. Если таких наборов нет или на всех внутренних наборах значение сигнала такое же, как на наборах N1 и N2, то статический риск – логический, если на внутренних наборах значение сигнала на выходе КС отличается от его значения на наборах N1 и N2, то статический риск – функциональный.

Если переход динамический и внутренних наборов интервала перехода N1/N2 нет, то риска тоже нет. Если же есть внутренние наборы (наборы N1 и N2 отличаются значениями более чем одной переменной), то вычисляются значения выходных сигналов КС на всех внутренних элементах интервала N1/N2 и строятся варианты разбиения интервала перехода на динамический переход и подинтервал статического перехода или на подинтервал статического перехода и динамический переход. На всех выделенных под интервалах статического перехода производится анализ статического риска (его выявление и классификация на логический и функциональный).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

57523. Люблінська унія. Початок польського володарювання на українських землях 89.5 KB
  Мета: розкрити причини основні положення Люблінської унії з’ясувати політику Речі Посполитої щодо України її політичний устрій та державну систему; показати суттєву зміну становища українських земель...
57524. Політичний і соціально-економічний розвиток Галицького і Волинського князівств. Піднесення Галицького князівства за Володимира та Ярослава Осмомисла 86 KB
  Піднесення Галицького князівства за Володимира та Ярослава Осмомисла. Вчити учнів вмінню показувати на карті території князівств часів роздробленості Русі порівнюючи їх із територіями колишніх племінних союзів східних слов’ян...
57525. Україна в період кризи радянської системи (1964-1985 рр.) 143.5 KB
  Навчальна: Продовжити формування хронологічної, просторової, логічної компетенцій в процесі узагальнення, систематизації та конкретизації подій, явищ та фактів з теми.
57526. The Golden Horse-shoe of Cherkasy Region 48.5 KB
  Objectives: to develop students’ cognitive and creative skills; to provide students with an opportunity to practise listening, reading, writing and speaking skills; to encourage students to work on projects...
57527. Об'єднане королівство Великобританії та Північної Ірландії 96 KB
  There are a lot of countries in the world. And every country has its own customs and traditions. So has Great Britain. Every country has its own flag, symbols and national holidays.
57528. Проблеми жінки у світі. Статус жінки у суспільстві (The problems of a woman in the world. The status of a woman in the society) (Граматичний матеріал) Пряма/Непряма мова - Direct/reported speech) 53.5 KB
  Everyone knows that men and women are very often confused by each other (it`s not surprising). The author of the international bestseller John Gray says it is so because they are from different planets. Men are from Mars, women are from Venus.
57529. Письменники англомовних країн. Книги в нашому житті 54 KB
  Розвиток навичок аудіювання з метою вилучення інформації з прослуханого тексту; активізація вживання граматичних структур Past Indefinite Passive в усному мовленні; Виховувати в учнів почуття любові та інтерес до книги. Розширювати літературний кругозір учнів.
57530. Свята в англомовних країнах 50 KB
  Освітня Познайомитись з традиціями англомовних країн Познайомитись з історією деяких свят Виховна Виховувати в учнів повагу до традицій інших народів.
57531. Защита окружающей среды на Украине 58 KB
  The problem of environment protection has become of vital importance not obly in Ukraine. After watching some shots you must answer the question: What will we do to help to protect the environment?