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

40088. Протокол, интерфейс, стек протоколов. Модель ISO/OSI 54.29 KB
  Интерфейс определяет набор услуг которые нижележащий уровень предоставляет вышележащему. Международная Организация по Стандартам Interntionl Stndrds Orgniztion ISO разработала модель которая четко определяет различные уровни взаимодействия систем дает им стандартные имена и указывает какую работу должен делать каждый уровень. Каждый уровень имеет дело с одним определенным аспектом взаимодействия. Каждый уровень поддерживает интерфейсы с выше и нижележащими уровнями.
40089. Обобщенная структурная схема систем электросвязи 27.45 KB
  Обобщенная структурная схема систем электросвязи показана на Рис. Обобщенная структурная схема систем электросвязи Сообщение при помощи преобразователя сообщениесигнал преобразуется в первичный электрический сигнал. Первичные сигналы не всегда удобно а иногда невозможно непосредственно передавать по линии связи.
40090. Организации стандартизации в области телекоммуникаций 15.26 KB
  Организации стандартизации в области телекоммуникаций Организации стандартизации в области телекоммуникаций это организации цель деятельности которых заключается в создании единых международных стандартов. Организации стандартизации обеспечивают условия для обсуждения прогрессивных технологий утверждают результаты этих обсуждений в виде официальных стандартов а также обеспечивают распространение утвержденных стандартов. Порядок работы организаций стандартизации по принятию стандартов может отличаться. Наиболее известными организациями...
40091. Амплитудная модуляция 67.25 KB
  2 Параметр МАМ = DV V называется глубиной амплитудной модуляции. При МАМ = 0 модуляции нет и vt = v0t т.3 показана форма передаваемого сигнала а несущего колебания до модуляции б и модулированного по амплитуде несущего колебания в. Такой вид модуляции называется частотной модуляцией.
40092. Частотное разделение каналов 135.63 KB
  2 Функциональная схема многоканальной системы с частотным разделением каналов В зарубежных источниках для обозначения принципа частотного разделения каналов ЧРК используется термин Frequency Division Multiply ccess FDM. В многоканальных системах передачи с частотным разделением каналов МСПЧРК по каналу передаётся только сигнал одной боковой полосы а несущая частота берётся от местного генератора. С целью уменьшения влияния соседних каналов уменьшения переходных помех обусловленного неидеальностью АЧХ фильтров между спектрами...
40093. Принцип временного разделения каналов 54.58 KB
  Принцип временного объединения каналов удобно пояснить с помощью синхронно вращающихся распределителей на передающей и приемной стороне рис. Основные этапы образования группового сигнала показаны на рис. Формируемые отсчеты сигналов на выходе первого импульсного модулятора рис.10в на выходе второго импульсного модулятора рис.
40094. Разделение сигналов по форме 13.93 KB
  Наиболее общим признаком является форма сигналов. Члены ряда линейно независимы и следовательно ни один из канальных сигналов cKtK1 не может быть образован линейной суммой всех других сигналов. В последние годы успешно развиваются цифровые методы разделения сигналов по их форме в частности в качестве переносчиков различных каналов используются дискретные ортогональные последовательности в виде функций Уолша Радемахера и другие.
40095. Ортогональное частотное мультиплексирование 32.57 KB
  Кроме того несущие в системе OFDM накладываются чтобы увеличить спектральную эффективность. Однако несущие в системе OFDM точно ортогональны к друг другу поэтому они накладываются без интерференции. В результате системы OFDM позволяют увеличить спектральную эффективность не вызывая интерференции в соседних каналах.
40096. Принципы построения модели открытой системы связи (ОSI) 30.44 KB
  1 ПП Например программа WEB формирует запрос на удаленный WEBсервер в виде сообщение стандартного формата. Сообщение состоит из заголовка и поля данных. Webсервер формирует сообщениеответ и направляет его на транспортный уровень. Наконец сообщение достигает нижнего физического уровня который собственно и передаёт его по линиям связи машинеадресату в виде последовательности битов.