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

25318. Ретикулярная формация ствола мозга 40 KB
  Дейтерс впервые описавший ее строение во второй половине прошлого столетия назвал ее сетчатой или ретикулярной формацией. Близкие по структуре к ретикулярной формации ядра имеются и в таламусе; нервные волокна идущие от них к коре образуют так называемые неспецифические пути. Физиологическое значение ретикулярной формации было выявлено в сравнительно недавнее время путем исследования изменений электрической активности больших полушарий и спинного мозга в опытах с точно локализованным разрушением или раздражением разных участков...
25319. Мозжечок 56.5 KB
  Полушария мозжечка делят па переднюю долю и заднюю долю; последнюю разделяют еще на две части. Филогенетически наиболее молодым образованием мозжечка является передняя часть задней доли новый мозжечок; она достигает максимального развития у человека и высших обезьян. Верхняя поверхность полушарий мозжечка состоит из серого вещества толщиной от 1 до 25 мм называемого корой мозжечка. В белом веществе мозжечка составляющем основную его массу находятся скопления серого вещества ядра мозжечка.
25320. Промежуточный мозг и подкорковые ядра 54 KB
  Функционально все ядра таламуса делят на две большие группы специфические и неспецифические. Специфические ядра таламуса имеют прямые связи с определенными участками коры больших полушарий. Неспецифические же ядра в большинстве случаев передают сигналы в подкорковые ядра от которых импульсы поступают одновременно в разные отделы коры.
25321. Кора больших полушарий головного мозга 27.5 KB
  Ритмы электроэнцефалограммы. Альфаритм это ритмические колебания потенциала почти синусоидальной формы частотой 8 13 в секунду с амплитудой до 50 мкв. Альфаритм отчетливо выражен если испытуемый человек находится в условиях физического и умственного покоя лежа или сидя в удобном кресле с расслабленной мускулатурой и закрытыми глазами при отсутствии внешних раздражений. Многие исследователи считают что существует две области коры в которых альфаритм имеет наибольшую амплитуду и характеризуется большим постоянством: одна из них...
25322. Физиологическое значение коры больших полушарий 30 KB
  Пирамидные нейроны осуществляют эфферентную функцию коры преимущественно через пирамидный тракт и внутрикорковые процессы взаимодействия между удаленными друг от друга нейронами. Наиболее крупные пирамидные клетки гигантские пирамиды Беца находятся в передней центральной извилине моторной зоне коры. Функциональной единицей коры является вертикальная колонка взаимосвязанных нейронов.
25323. Структурно-функциональные особенности вегетативной НС 31 KB
  Вегетативной нервной системой называют совокупность эфферентных нервных клеток спинного и головного мозга а также клеток особых узлов ганглиев иннервирующих внутренние органы. Эфферентные пути симпатической нервной системы начинаются в грудном и поясничном отделах спинного мозга от нейронов его боковых рогов. Эфферентные пути парасимпатической нервной системы начинаются в головном мозге от некоторых ядер среднего и продолговатого мозга и в спинном мозге от нейронов крестцового отдел а. ФУНКЦИИ СИМПАТИЧЕСКОЙ НС С участием симпатической...
25324. Механизм образования и значение условных рефлексов 37 KB
  запах мяса для слюнного рефлекса и искусственные на посторонние сигналы например запах мяты; 2 наличные и следовые на условный сигнал непосредственно предшествующий безусловному подкреплению и на его следовое влияние; положительные с активным проявлением ответной реакции и отрицательные с ее торможением; 4 условные рефлексы на время при ритмической подаче условных сигналов ответная реакция появляется через заданный интервал даже при отсутствии очередного сигнала; 5 условные рефлексы первого порядка на один предшествующий...
25325. Высшая нервная деятельность 31 KB
  Синтетическая деятельность коры полушарий большого мозга обеспечивает объединение сигналов поступающих от различных анализаторов от органов чувств от функциональных центров нервной системы. Такая синтетическая деятельность мозга человека возможна благодаря многочисленным и разнообразным ассоциативным связям между различными отделами центральной нервной системы. Типы нервной системы Нервные реакции в организме у разных людей отличаются по силе подвижности и уравновешенности. На основании этих трех признаков в первую очередь силы нервных...
25326. Первая и вторая сигнальные системы 44 KB
  И у человека вырабатываются условные рефлексы на различные сигналы внешнего мира или внутреннего состояния организма если только различные раздражения экстеро или интерорецепторов сочетаются с какимилибо раздражениями вызывающими безусловные или условные рефлексы. И у человека при соответствующих условиях возникает внешнее безусловное или внутреннее условное торможение. И у человека наблюдается иррадиация и концентрация возбуждения и торможения индукция динамическая стереотипия и другие характерные проявления условнорефлекторной...