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

6019. Синтез та дослідження роботи лічильників на основі тригерів 13.15 MB
  Мета роботи: вивчення принципів побудови лічильників і лічильних схем, виконаних на основі тригерних інтегральних мікросхемах. У процесі виконання роботи студенти оволодівають практичними навиками побудови підсумовуючих, віднімаючих і реверсивних лічильних схем...
6020. Вивчення технологічного процесу виготовлення типових деталей Пластина 97.5 KB
  Вивчення технологічного процесу виготовлення типових деталей Пластина Мета роботи: Ознайомитись з методикою проектування типового технологічного процесу виготовлення та обробки оптичних деталей пластина методами контролю якості поверхонь оптичних ...
6021. Прямое и обратное преобразование Радона 1.24 MB
  Цель работы: Ознакомление с прямым и обратным преобразованием Радона изображений. Реализация прямого и обратного преобразований Радона с помощью функций в среде MatLAB (ImageProcessingToolbox). Короткие теоретические сведения ...
6022. Технологія складання оптичних деталей 62.5 KB
  Вивчити зміст роботи та конструкцію приладу для центрування лінз, що склеюються. Розрахувати граничну величину (число m поділів) переміщення центра сітки коліматора за шкалою сітки окуляра для заданого допуска С на децентрування склеєних лінз з урахуванням їх фокусної відстані.
6023. Інсталювання та налагодження сервера операційної системи Windows NT 126.5 KB
  Інсталювання та налагодження сервера операційної системи WindowsNT Мета роботи: Навчитись інсталювати ОС WindowsNTServer 3.51 Під-час інсталяції навчитись виявляти параметри, що пропонуються за замовчуванню і визн...
6024. Операційний контроль форми полірованих поверхонь 308 KB
  Операційний контроль форми полірованих поверхонь Мета роботи: вивчити методи контролю форми плоских поверхонь практично виміряти відступ від площини. Завдання 1. Вивчити інтерференційні методи контролю форми плоских полірован...
6025. Управління обліковими записами користувачів та групами користувачів у Windows NT 98 KB
  Управління обліковими записами користувачів та групами користувачів у WindowsNT. Мета роботи: навчитись створювати та видаляти обліковий запис користувача у Windows NT Server. Навчитись створювати групи користувачів у Windows NT...
6026. Інсталяція сервера Novell Netware 4.x 146 KB
  Інсталяція сервера NovellNetware 4.x Мета роботи: провести процесс інсталяції сервера операційної системи NovellNetware на программі-емуляторі і зрозуміти призначення кожного кроку. Порядок виконання роботи. Запустити файл Install....
6027. Налаштування та принципи функціонування робочої станції Novell NetWare 4.x 84.5 KB
  Налаштування та принципи функціонування робочої станції Novell Net Ware 4.x Мета роботи: Вивчити структуру, налаштування та принципи функціонування робочої станції Novell Netware 4-х Порядок виконання роботи. Ознайомитись з теоре...