Monday, June 20, 2011

HW: Hazardy v kombinacnych obvodoch

Kombinacne obvody sme uz rozoberali. Teraz sa pozrime na hazardy, ktore vznikaju v kombinacnych obvodoch.

Hazardy v kombinacnych obvodoch vznikaju v dosledku oneskorenia jednotlivych clenov a preto, ze nie vsetky vetvy systemu (obvodu) su rovnako dlhe. Z tychto pricin vznikaju prechodove deje, ktore reprezentuju prechodne chyby. Znamena to, ze vystup obvodu v istu chvilu nesedi s boolovou algebrou. Hazard je teda kratka neocakavana zmena vystupneho signalu obvodu sposobena zmenou vstupnych premennych. V kombinacnych obvodoch pozname staticky a dynamicky hazard.

K statickemu hazardu dochadza vtedy, ak pri zmene vstupnej premennej a stabilnom stave ostatnych vstupnych premennych dojde ku kratkej zmene vystupnej premennej v rozpore s boolovou algebrou. Zistit a eliminovat staticky hazard mozme bud analyzou zapojenia pomocou casovych diagramov, alebo pokrytim vsetkych nepokrytch susednych jednickovych stavov pomocou map.

Kvoli invertoru na obrazku je oneskorenie vo vetve a  vacsie, ako v b to sposobi kratku zmenu F na vystupe pri zmene y. Tuto skotocnost vidno na casovom diagrame.

Otazkou je, ze co s tym. Ak pokryjeme v mape 1-cky x*z, tak dostaneme rovnicu F = xy' + yz + xz, kde sme tento staticky hazard eliminovali.



Hazard nam sice zmizne, ale presunie sa inam.











Dalsim druhom hazardu, ktory vznika v komb. obvodoch je dynamicky hazard. Dynamicky hazard predstavuje trosku vaznejsi problem, pretoze ho nedokazeme tak lahko identifikovat a eliminovat. Nejdu jednoducho odhalit pomocou teoretickych nastrojov. Najjednoduchsim sposobom ako odhalit dynamicky hazard su casove diagramy. K dynamickemu hazardu dochadza vtedy, ked pri zmene vstupnej premennej a sucasne stabilnom stave ostatnych vstupnych premennych, dojde vplyvom fyzikalnych vlastnosti logickych clenov k niekolkonasobnej zmene vystupnej premennej, aj napriek tomu, ze podla boolovej algebry malo dojst len k jednorazovej zmene. Za dynamicky hazard je vzdy zodpovedny staticky hazard, ktory sa nachadza v zapojeni jedneho z nizsich blokov. Aby sme sa vyvarovali dynamickych hazardov, tak musime najprv odstrani staticke hazardy. Dynamicky hazard nevznika v obvodoch zostavenych pomocou MNDF alebo MNKF, ale v "zmiesanych" obvodoch.