Срок без ухода - Dont-care term

В цифровая логика, а срок безразличия[1][2] (сокращенно ОКРУГ КОЛУМБИЯ, исторически также известный как дублирование,[2] несоответствия,[2] необязательные записи,[3][4] недопустимые комбинации,[5][4] бессмысленные комбинации,[6][4] запрещенные комбинации,[7][2] или же неиспользуемые состояния) для функции - это входная последовательность (последовательность битов), для которой выходной сигнал функции не имеет значения. Вход, о котором известно, что никогда не произойдет, является невыполнимый срок.[8][9] Оба эти типа условий обрабатываются одинаково в логическом дизайне и могут вместе называться условия безразличия для краткости.[10] Разработчику логической схемы для реализации функции не нужно заботиться о таких входах, но он может выбирать выход схемы произвольно, обычно так, чтобы результат простейшей схемы (минимизация ).

Термины безразличия важно учитывать при минимизации проектирования логической схемы, включая графические методы, такие как Карты Карно-Вейча и алгебраические методы, такие как Алгоритм Куайна – Маккласки.

Примеры

Выбраны условия безразличия, чтобы получить минимальную схему
ба
Округ Колумбия
00011110
001001
010001
110001
101001
Карта Карно для нижнего левого сегмента
ба
Округ Колумбия
00011110
001001
010001
11ИксИксИксИкс
1010ИксИкс
Цифры на 7-сегментном дисплее
ба
Округ Колумбия
00011110
00Dígito c0.svgDígito c1.svgDígito c3.svgDígito c2.svg
01Изображение c4.svgDígito c5.svgDígito c7.svgDígito c6.svg
11
10Dígito c8.svgИзображение c9.svg

Примерами безразличных терминов являются двоичные значения с 1010 по 1111 (от 10 до 15 в десятичной системе) для функции, которая принимает двоично-десятичный (BCD) значение, потому что значение BCD никогда не принимает такие значения (так называемые псевдотетрады ); на рисунках схема, вычисляющая нижнюю левую полосу 7-сегментный дисплей можно свести к минимуму а б + а c подходящим выбором схемных выходов для DCBA = 1010…1111.

Регистры только для записи, как это часто бывает в более старом оборудовании, часто является следствием безразличной оптимизации компромисса между функциональностью и количеством необходимых логических вентилей.[11]

Состояния безразличия также могут возникать в схемы кодирования и протоколы связи.[nb 1]

Значение X

"Плевать" может также относиться к неизвестному значению в многозначная логика система, и в этом случае ее также можно назвать Значение X или же не знаю.[12] в Verilog язык описания оборудования такие значения обозначаются буквой «X». в VHDL На языке описания оборудования такие значения обозначаются (в стандартном пакете логики) буквой «X» (принудительно неизвестно) или буквой «W» (слабое неизвестное).[13]

Значение X не существует на оборудовании. При моделировании значение X может быть результатом двух или более источников, управляющих сигналом одновременно, или стабильного выхода резкий поворот не достигнут. Однако в синтезированном оборудовании фактическое значение такого сигнала будет либо 0, либо 1, но его нельзя будет определить с входов схемы.[13]

Состояния включения

Дальнейшее рассмотрение необходимо для логических схем, которые включают некоторую обратную связь. То есть те схемы, которые зависят от предыдущего выхода (ов) схемы, а также от ее текущих внешних входов. Такие схемы можно представить в виде Государственный аппарат. Иногда возможно, что некоторые состояния, которые номинально не могут произойти, могут быть случайно сгенерированы во время включения схемы или в результате случайных помех (например, космическое излучение, электрический шум или тепло). Это также называется запрещенный ввод.[14] В некоторых случаях не существует комбинации входов, которая могла бы вывести конечный автомат в нормальное рабочее состояние. Машина остается в состоянии включения питания или может перемещаться только между другими недопустимыми состояниями в огороженный сад штатов. Это также называется блокировка оборудования или же мягкая ошибка. Такие состояния, хотя номинально не могут произойти, не вызывают беспокойства, и дизайнеры принимают меры либо для того, чтобы гарантировать, что они действительно не могут произойти, либо, если они действительно случаются, они создают тревога безразличия индикация аварийного состояния[14] за обнаружение ошибок, либо они являются временными и приводят к нормальному рабочему состоянию.[15][16][17]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Примеры схемы кодирования с безразличными состояниями включают Кодирование в герцах, Кодировка Чен – Хо и Плотно упакованная десятичная дробь (DPD).

Рекомендации

  1. ^ Карно, Морис (Ноябрь 1953 г.) [1953-04-23, 1953-03-17]. «Метод отображения для синтеза комбинационных логических схем» (PDF). Труды Американского института инженеров-электриков, часть I: Связь и электроника. 72 (5): 593–599. Дои:10.1109 / TCE.1953.6371932. S2CID  51636736. Документ 53-217. Архивировано из оригинал (PDF) на 2017-04-16. Получено 2017-04-16. (7 страниц)
  2. ^ а б c d Фистер-младший, Монтгомери (апрель 1959 г.) [декабрь 1958 г.]. Логический дизайн цифровых компьютеров. Цифровой дизайн и приложения (3-е издание, 1-е изд.). Нью-Йорк, США: John Wiley & Sons Inc. п. 97. ISBN  0-47168805-3. LCCN  58-6082. МИСТЕР  0093930. п. 97: […] Эти запрещенные комбинации здесь будут называться дублирование (их также называют нерелевантными, «безразличными» и запрещенными комбинациями), и их обычно можно использовать для упрощения логических функций. […] (xvi + 408 стр.)
  3. ^ Колдуэлл, Сэмюэл Хоукс (1958-12-01) [февраль 1958]. Написано в Уотертауне, Массачусетс, США. Коммутационные схемы и логическая конструкция. 5 сентября 1963 г. (1-е изд.). Нью-Йорк, США: John Wiley & Sons Inc. ISBN  0-47112969-0. LCCN  58-7896. (xviii + 686 стр.)
  4. ^ а б c Мур, Эдвард Форрест (Декабрь 1958 г.). «Сэмюэл Х. Колдуэлл. Коммутационные схемы и логическая конструкция. John Wiley & Sons, Inc., Нью-Йорк, 1958 г., и Chapman & Hall Limited, Лондон, 1958 г., xvii + 686 с.». Журнал символической логики (Рассмотрение). 23 (4): 433–434. Дои:10.2307/2964020. JSTOR  2964020. п. 433: […] Какие Колдуэлл называет «необязательными записями» […] другие авторы называют «недопустимыми комбинациями», «безразлично», «бессмысленными комбинациями» […] (2 страницы)
  5. ^ Кейстер, Уильям; Ричи, Алистер Э .; Уошберн, Сет Х. (1951). Конструкция коммутационных цепей. Серия Bell Telephone Laboratories (1-е изд.). D. Van Nostrand Company, Inc. п.147. В архиве из оригинала на 2020-05-09. Получено 2020-05-09. [1] (2 + xx + 556 + 2 страницы)
  6. ^ Эйкен, Говард Х.; Блаау, Геррит; Беркхарт, Уильям; Бернс, Роберт Дж .; Кали, Ллойд; Канепа, Микеле; Ciampa, Carmela M .; Кулидж, младший, Чарльз А .; Fucarile, Joseph R .; Гэдд младший, Дж. Ортен; Гукер, Фрэнк Ф .; Харр, Джон А .; Хокинс, Роберт Л .; Hayes, Miles V .; Хофхаймер, Ричард; Халм, Уильям Ф .; Дженнингс, Бетти Л .; Джонсон, Стэнли А .; Калин, Теодор; Кинкейд, Маршалл; Луккини, Э. Эдвард; Минти, Уильям; Мур, Бенджамин Л .; Реммес, Джозеф; Ринн, Роберт Дж .; Рош, Джон В .; Санборд, Жаклин; Семон, Уоррен Л .; Певец Теодор; Смит, Декстер; Смит, Леонард; Сильный, Питер Ф .; Thomas, Helene V .; Ван, Ан; Белый дом, Марта Л .; Уилкинс, Холли Б.; Уилкинс, Роберт Э .; Ву, Уэй Донг; Литтл, Эльберт П .; Макдауэлл, М. Скаддер (1952) [январь 1951]. Синтез электронных вычислительных и управляющих схем. Летопись вычислительной лаборатории Гарвардского университета. XXVII (издание второе, ред. ред.). База ВВС Писать-Паттерсон: Издательство Гарвардского университета (Кембридж, Массачусетс, США) / Джеффри Камберледж Oxford University Press (Лондон). Получено 2017-04-16. (2 + x + 278 + 2 страницы) (Примечание. Работа начата в апреле 1948 г.)
  7. ^ Каутц, Уильям Х. (Июнь 1954 г.). «Оптимизированное кодирование данных для цифровых компьютеров». Протокол Конвенции I.R.E., Национальная конвенция 1954 г., часть 4 - Электронные компьютеры и теория информации. Сессия 19: Теория информации III - Скорость и вычисления. Стэнфордский исследовательский институт, Стэнфорд, Калифорния, США: I.R.E.: 47–57. В архиве из оригинала 2020-07-03. Получено 2020-07-03. [2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12] (11 страниц)
  8. ^ «Минимизация с помощью метода карты». Беспроводной мир. I.P.C. Business Press Limited. 75 (Часть 2): 72. 1969. В архиве из оригинала на 2020-05-09. Получено 2020-05-09.
  9. ^ Холдсворт, Брайан; Вудс, Клайв (2002). Цифровой логический дизайн (4-е изд.). Newnes Книги / Elsevier Science. С. 55–56, 251. ISBN  0-7506-4588-2. Получено 2020-04-19.CS1 maint: игнорируются ошибки ISBN (связь) (519 страниц) [13]
  10. ^ Стронг, Джон А., изд. (2013-03-12) [1991]. «Глава 2.11. Опасности и сбои». Базовая цифровая электроника. Физика и ее приложения. 2 (перепечатка 1-го изд.). Чепмен и Холл / Springer Science & Business Media, B.V. С. 28–29. ISBN  978-9-40113118-6. LCCN  90-2689. Получено 2020-03-30. (220 страниц)
  11. ^ 8-битный микроконтроллер Toshiba серии TLCS-870 / C TMP86PM29BUG (2-е изд.). Корпорация Toshiba. 2008-08-29 [2007-10-11]. п. 61. В архиве из оригинала от 19.04.2020. п. 61: […] WDTCR1 является регистром только для записи и не должен использоваться с какими-либо инструкциями чтения-изменения-записи. Если WDTCR1 читается, читается безразлично. […] (9 + vi + 190 страниц)
  12. ^ Кац, Рэнди Ховард (1994) [май 1993]. «Глава 2.2.4. Не полностью определенные функции». Написано в Беркли, Калифорния, США. Современный логический дизайн (1-е изд.). Редвуд-Сити, Калифорния, США: Издательство Benjamin / Cummings Publishing Company, Inc. п. 64. ISBN  0-8053-2703-7. 32703-7. п. 64: […] Выходные функции имеют значение «X» для каждой из входных комбинаций, с которыми мы никогда не должны сталкиваться. При использовании в таблицах истинности значение X часто называют все равно. Не путайте это со значением X, сообщаемым многими симуляторами логики, где оно представляет неопределенное значение или не знаю. Любая фактическая реализация схемы будет генерировать некоторый вывод для случаев безразличия. […] (2 + xxviii + 699 + 10 + 2 страницы)
  13. ^ а б Нейлор, Дэвид; Джонс, Саймон (май 1997 г.). VHDL: подход логического синтеза (перепечатка 1-го изд.). Чепмен и Холл / Издательство Кембриджского университета / Springer Science & Business Media. С. 14–15, 219, 221. ISBN  0-412-61650-5. Получено 2020-03-30. (x + 327 страниц)
  14. ^ а б Линд, Ларри Фредерик; Нельсон, Джон Кристофер Канлифф (1977-04-01). «2.3.7. Пофиг». Анализ и дизайн последовательных цифровых систем. Электротехника и электроника (1-е изд.). Лондон и Бейзингсток, Великобритания: Macmillan Press Ltd. стр.20, 121–122. Дои:10.1007/978-1-349-15757-0. ISBN  0-333-19266-4. В архиве из оригинала на 30.04.2020. Получено 2020-04-30. (4 + viii + 146 + 6 страниц)
  15. ^ Кумар, Рамайя; Кропф, Томас, ред. (1995). Средства доказательства теорем в схемотехнике: теория, практика и опыт. Труды второй международной конференции, TPCD '94, Бад-Херренальб, Германия, 26–28 сентября 1994 г.. Конспект лекций по информатике. 901 (1-е изд.). Springer-Verlag Berlin Heidelberg. п. 136. Дои:10.1007/3-540-59047-1. ISBN  978-3-540-59047-7. ISSN  0302-9743. S2CID  42116934. Получено 2020-03-30. (viii + 312 стр.)
  16. ^ «Логическая опция Power-Up Don't Care». Помощь Quartus. Корпорация Intel. 2017. В архиве из оригинала на 2020-04-19. Получено 2020-04-19.
  17. ^ "Уровень включения регистра <имя> не указан - используется неуказанный уровень включения". База знаний. Корпорация Intel. 2020. В архиве из оригинала на 2020-04-19. Получено 2020-04-19.

дальнейшее чтение