Ko nga tohu mo nga mowhiti: he aratohu hohonu ki a raatau mahi, whakarōpūtanga, me te whakamahi
Ko te kaitautoko riipene he huringa mamati i hangaia i te riipene-piriti e hono ana i roto i te riipene kati, ka taea nga mahi whaihua me te huringa i roto i nga punaha mamati.Ma tenei tuhinga e tirotiro nga nama mo te mowhiti, i te timatanga mai i nga momo ahua rite ki nga putanga 4-bit me te 8-bit, e whakaatu ana i o raatau timatanga, me o raatau miihini.Pūtea kōrero
Whakaata 1: Ko te Kaiakau
Tuhinga o mua
Ko te kaitautoko riipene he momo motuhake o te rehita Shift, i hangaia i roto i te whakatakotoranga kati-kati ka tukuna mai te putanga mai i te Flip-Flop whakamutunga ki te tuatahi.Ko tenei whakaritenga i hangaia e te mea ka wehea mai i nga rehitatanga o nga paerewa paerewa, ka mutu te rere o nga raraunga i muri i te huringa whakamutunga-flop.Ko te mahi a te kaitoha moata e huri haere ana i te huinga o nga piripiri.Ko te maha o nga kawanatanga ka taea e te kaihokohoko te pupuri tika i te nuinga o te maha o nga piripiri-flops e whakamahia ana i te waahi.Hei tauira, kei roto i te kaari 7-bit e wha nga piripiri-flops.I roto i nga kupu whaitake, e whai ana ia flip-flop i tetahi waahanga motuhake, ka taea e ia te tuku i te kaari waea ki te whakahaere i nga mahi nui penei i te waa me te taapiri i nga punaha mamati.
I roto i te kaari riki angamaheni, he karaka karaka (CLK) e whakahaere ana i nga mahi a nga piripiri katoa i te wa ano, na te punaha tukutahi.E rua ano nga waahanga-mata motuhake mo ia flip-flop (pr) me te maamaa (CLR) -Tena te kaupapa matua mo etahi atu whakauru.Ka whiwhi te whakaurunga o te tatūkē i te tohu iti, ka akiakihia te putanga o te flip-flop ki runga.Waihoki, ka whiwhi te tohu marama ki te tohu iti, ka whakahou i te putanga o te flip-flop ki te iti.Ko enei tohu tatūkē me ngā mārama e āta whakarite kia mau tonu ngā putanga, ā, kāhore e taea te aukati i etahi atu tohu, nga tohu karaka ranei.
Whakaahua 2: 8-bit counter
Te whakatau i te nama mo te 8-bit
Ko te kaari nama 8-bit ko te huringa mamati i hangaia e waru d-momo ki te uru ki roto i te putunga tonu.Ko te putanga mai i te waru o nga kauri-flop kua hoki ki roto i te whakauru o te tuatahi, te hanga i tetahi huringa korekore.Ko tenei hoahoa kati-kati ka taea te nama ki te mahi i nga waahanga motuhake, me ia kawanatanga e rite ana ki tetahi o nga flip-flops e kaha ana.Ka taea e te whirihoranga 8-iti te pupuri i te waru nga whenua motuhake, ka nui ake te uaua o te kaitautoko ki nga whirihoranga iti ake.
Ko te mahinga o te kaari mowhiti 8-bit ka tiimata te whakatu i te putunga tuatahi-flop ki te ahua kaha i te wa e kore ai e mahi nga toenga-flops.Ko te tohu karaka ka whakamahia i nga wa katoa ki nga piripiri katoa, me whakarite kia puta nga whakawhitinga o te kawanatanga i te waa katoa puta noa i te huringa katoa.Ka rite ki nga huringa karaka, ka huri te kawanatanga kaha mai i te huringa totoka ki te huringa e whai ake nei.Kei te haere tonu tenei mahi a-tau tae noa ki te huringa o te flip-fllop whakamutunga ka hoki ki te tuatahi, ka whakaoti i te putunga.
Whakaahua 3: 4-bit counter
Te whakahaere i te kaari 7-bit
Hei whakahaere i te kaari 7-bit counter, he mea tuatahi i te timatanga o te '0001'.I roto i tenei huinga, kua tautuhia te 1 ', ko te FF1 e toru-flops (FF2, me te FF3) ka whakakorea ki' 0 '.Ko tenei whirihoranga tuatahi e whakarite ana ko te kotahi noa iho o te slip-flop e mau ana i te '1', ka tohatohahia na roto i te toenga o te flip-flops me ia huringa karaka.
Ka rite ki nga huringa karaka, ko nga nekehanga '1' mai i FF1 ki te FF1, ka ki te FF2, FF3, ka mutu ki te FF0, ka hangaia he putunga.Kei te haere tonu tenei ahunga whakamua me ia huringa hurihuri e mau ana i te '1' whenua, ko etahi atu ka noho tonu '0'.Ko tenei tauira o nga huringa o te kawanatanga e hanga ana i te mahinga taketake o te kaihokohoko, me whakarite he raupapa whakapae na te huringa i roto i nga whariki katoa e wha.
Kia pai ake ai te mohio ki te whanonga o te kaihokohoko riipene, te whakahiatotanga i nga taputapu penei i te HDL HDL i runga i nga papaaho penei i te Xilinx ka awhina.Ko enei whakahiato e whakaputa ana i tetahi whakaaturanga whakairoiro o nga whakawhitinga a te Kaitiro o te Counter, ka taea e koe te kite me pehea te neke o te '1' mai i te kotahi ka huri ki te taha o muri.Hei tauira, i roto i te huringa karaka, ko nga nekehanga '1' mai i te FF1 ki te FF1, a kei te haere tonu te FF2, ka hoki mai ano ki te FF0.Ko enei taputapu tirohanga kaore i te awhina anake mo te tirotiro i nga huringa raupapa engari mo te whakaū i te tika o te waa me nga whakawhitinga i roto i te hoahoa.He maamaa te ahua o te ahua o te mahi a te kaiwawao whakakai, e tika ana mo te whakaū i te tika o te taputapu i nga tono-a-ao.
Te whakatau i te tepu pono o nga nama mowhiti
Ko te tepu pono he taputapu nui e whakamahia ana hei Mapi i te whakauru whakauru me te whakaputa korero mo te mahi a te kaitoro i roto i nga waahanga mamati.Mo te kaari 7-bit e whakaatu ana me pehea te neke o te '1' whenua i roto i ia putanga Flip-Flop (Q0, Q1, Q1, Q3) i roto i te huringa whakahoki.Ko nga whakauru, penei i te whakaurunga nui (Ori) me te karaka karaka (CLK), kua tohua hei whakaatu i te paanga o te kawanatanga.Ko te tepu tenei e hopu ana i te whanonga o te counter, kei hea te ahunga whakamua o te '1' mai i te huringa o te flip-flop ki te wa e hoki mai ana ki te timatanga.
I ia huringa karaka, ko nga nekehanga '1' mai i te putanga ki muri, ka neke mai i te Q1 ki te Q1, Q1 ki te Q2, Q2 ki te Q3, a ka mutu ki te Q0.Ko tenei nekehanga whakahirahira ko te tino mahi o te mahi a te kaimau whakakai, a, e tautoko ana i nga hiahia o nga punaha e whakawhirinaki ana ki nga waahanga tukurua.Ko nga taputapu penei i nga mataaratanga mamati, ko nga tohu hurihuri, me nga waahi ka uru katoa mai i tenei mahinga huringa, kei hea te tika me te waa e whakamahia ana.
Whakaahua 4: Kaupapa HDL HDL mo te kaata
Hoahoa Kaitautoko Iti i Verilog HDL
Ko te kaupapa HDL e whai ake nei e whai ake nei ka hangaia hei whakatauira i te whanonga o te kairangahau e whakamahi ana i te huarahi whakaheke.Ko ia waahanga i roto i te waehere e rite ana ki te piripiri i roto i te kaata whakakai, me te whakaputanga mai i tetahi waahanga e kai tika ana ki te whakauru o muri.Ko tenei mekameka honohono e whakahaerehia ana na te pikinga o nga karaka karaka e mau ana i nga whakawhitinga o te kawanatanga puta noa i nga pipiri katoa, me whakarite te whakahaere i te punaha.
Nga momo momo o nga kaihokohoko whakakai
E rua nga momo nui o nga kaihokohoko e haere mai ana, ko ia me ona ahuatanga motuhake: ko te kaimau whakakai tika me te counter ringted.Ka mahi nga tokorua i nga kaupapa rereke i runga i nga hiahia o te punaha mamati.
Whakaahua 5: Ko te taapiri mowhiti tika (kotahi-kete wera)
He kaikiri riki tika, ka kiia ko te "kotahi-wera", e whakahaere ana i tetahi '1' na roto i te raupapa o te flip-flops i roto i te putunga.Ki ia karaka karaka, ko te '1' ka neke ki te flip-flop e whai ake ana i nga wa katoa ka mau tonu nga piripiri-flops ki '0'.Ko tenei hoahoa ngawari, huringa ngawari mo nga tono e hiahiatia ana anake te ahua kotahi i te wa, penei i nga waahanga raupapa tuuturu, he rehitatanga ranei.Ko te ahua tika o te kaitoi riihi tika ka kaha te whakamahi me te pono i roto i nga punaha e hiahiatia ana he tauira tukurua ngawari.
Whakaata 6: Ko te Counter Ringted Counter (Johnson Counter)
Ko te kopae whakakai, e kiia ana hoki he kaihokohoko Johnson, ka taapirihia he whakarereketanga nui ki te hoahoa taketake.I roto i tenei putanga, ko te putanga o te Flip-flop whakamutunga ka huri i mua i te whangai ki te whakauru o te putunga-flop tuatahi.Ka hangaia e tenei whakaurunga te raupapa i te wa e whai ana i te raupapa o nga koretake, ka takahi i te maha o nga whenua motuhake e whakaritea ana ki te kaari riihi tika.I te mutunga mai, ka taea e te Kaitautoko a Johnson te whakahaere i nga mahi matatini, he pai ake te whiringa mo nga tono e hiahia ana ki nga waahanga taapiri, penei i nga waahanga taapiri, he nui ake ranei nga mahi.
Ko te whakataurite i nga kaihokohoko mo te johnson
Ko te rereketanga matua i waenga i te kaimau whakakai me te kaihokohoko Johnson kei roto i te pehea e whakahaere ai ratou i te nama urupare, e pa ana ki te maha o nga kawanatanga.
Ko te Kaitirotiro Hang: i roto i te kaata whakakai, ka tukuna te putanga mai i te Flip-flop whakamutunga ki roto i te whakauru o te flop-flop tuatahi kaore he rereke.Na te mea ko tenei putunga totika, ko te katoa o nga whenua he rite ki te maha o nga piripiri-piripiri i te counter.Hei tauira, mehemea e wha nga piripiri-porowhita, ka huri te counter i roto i nga whenua e wha.Ko ia flip-flop e mau ana i te teitei ('1') mo te huringa karaka kotahi, ka noho iti ('0') mo te toenga o te waa, te hanga i tetahi waahanga ohie.
Counters Johnson: Ko te Kaitautoko a Johnson, i runga i tetahi atu, e whakaatu ana i nga urupare whakarakei mai i te whakaputanga o te flip-flow whakamutunga ki te whakauru o te tuatahi.Ma tenei mahi ka taea te nama ki te whakaputa atu i nga whenua nui atu i te mowhiti - ka ruarua te nama.Ko ia flip-fllop e haere ana i roto i nga waahanga e rua: tuatahi, ka mau ki te teitei ('1') a ka iti (')Koinei te tikanga ko te counter e wha-flip-flip counter te huringa i roto i nga whenua e waru.Hei taapiri, ka whakaitihia e tenei hoahoa te mahatanga o te whakaputanga, me te tau whakaputa ko te haurua o te tohu karaka Input.
Te arotake i nga keehi me nga waahanga o te whakamahi i nga nama mowhiti
He rereke nga painga o nga kaihokohoko me nga raru e awe ana i to raatau paanga i roto i nga hoahoa mamati mamati.
Tarahi
Hoahoa ngawari: Ko tetahi o nga kaha nui o te kaihokohoko whakakai ko tona hanga tika.Kaore i rite ki etahi atu o nga kaihokohoko, kaore e hiahiatia he waahanga taapiri penei i nga kaikopere.Ko tenei ngawari ka ngawari, ka nui ake te utu mo te whakatinana, otira ki nga punaha e hiahiatia ana he whakauru, he whakakorekore ranei kaore he taputapu matatini.
He iti ake nga waahanga: Ko te hanganga urupare urupare a te kaimau whakakai ka taea e ia te mahi me nga waahanga iti ake ki etahi atu momo kaihokohoko.Ko tenei whakaiti i nga waahanga kaore e iti noa te utu engari ka nui haere hoki nga waahanga iti ake te iti o te tupono o te korenga taputapu.
Toto
Te tokoiti o nga whenua: Ko te nuinga o te wa nui o te kaihokohoko whakakai ko te maha o nga kawanatanga e herea ana ki te maha o nga piripiri-piripiri.Mena ka hiahia koe ki etahi atu whenua, me taapiri atu e koe etahi atu flip-flops, kaore pea e whai hua i nga tono e tono ana kia nui ake te whenua.
Kaore he mana whakaohooho ake: Ko te tikanga kaore e taea e nga kaihokohoko te tiimata mai i tetahi kawanatanga tuuturu.Ka hiahia ratou i tetahi ahuatanga o te tatūkē motuhake hei tiimata i te mahi, ka taea e te ngoikoretanga i roto i nga punaha e pai ana te waatea me te tiimata tere.Ko te tikanga o etahi atu waahanga taapiri, nga waahanga ranei e hiahiatia ana kia pai te whakarite i nga kaihokohoko.
He rereke nga tono o nga kaikiri mowhiti i roto i nga hikohiko hou
Ka whai wāhi nui nga kaihokohoko ki nga momo punaha a-tuhi, he mihi ki o raatau mahi ngawari noa.Ko te kaha ki te neke i roto i te maha o nga kawanatanga i roto i te raupapa whakahaere e whai hua ana ki te whānuitanga o nga tono.
Whakaahua 7: Te tatau tatau me nga karaka mamati
He maha nga wa e whakamahia ana nga kaihokohoko mo nga nama me nga karaka mamati na te mea ka taea e ratou te huringa i te waa o te kawanatanga me te pono me te pono.Na tenei ka pai ake mo nga mahi e hiahia ana kia tika te whai i te waa, i te waa ranei, me te whakarite i nga mahi pumau.
Whakaahua 8: Timers
I roto i nga tono wa, ka whakamahia nga kaihokohoko ki te ine i nga waa me te kukume i nga kaupapa motuhake.Na roto i te ahu whakamua i o raatau whenua i roto i te tukutahi me te tohu karaka, ka whakaratohia e ratou he huarahi tika ki te whakahaere i te waa, me te whakarite i nga waa e pa ana ki te ahua o te rohe.
Whakaata 9: Nga miihini-a-kawanatanga (FSM)
Ko te hoahoa o te mowhiti kua whakauruhia ki nga miihini-a-putea, ina koa i roto i nga taiao katoa (ko te waahanga-a-waahanga-a-rorohiko) me te FPGA (Land-Program Tohu-Antrant.Ko o raatau whakawhitinga whenua rongonui e pai ana ki te whakahaere i te rere o nga mahi i roto i enei punaha, me whakarite kia pai te whakahaere o ia huringa kawanatanga.
Whakaata 10: Nga tohu tohu
He mea nui hoki nga kaihokohoko mo te hanga i nga tohu tohu, he mea whai hua hei whakarite i nga mahi o nga waahanga nui atu.Ma te whakaputa i enei tohu i roto i te waa, i te huringa, ka awhina ratou ki te whakarite kia mau tonu nga waahanga o te waahi.
Whakaata 11: Te whakatipuranga nama-a Pseudo
I roto i nga punaha Cryptographic, ka whakamahia nga kaihokohoko mo te whakaputa i nga nama pseudo-tupurangi, he kino mo te whakaurunga whakamunatanga.Ko te kaha o te nama ki te huri i nga whenua i te wa e mau tonu ana te noho tupurangi i roto i te putanga ka whai hua ki roto i tenei tono tairongo.
Whakaahua 12: Te whakahaere rokiroki porohita
I roto i nga punaha mahara, ka awhina nga kaihokohoko ki te whakahaere i nga tipu porohita, me te whakarite kia penapena nga raraunga ka whakahokia mai.Ko ta ratau huringa porotini ka taea e ratou te whakahaere i te huringa o nga raraunga i roto i te mana whakahaere, he pai ki te whakahaere i nga pepeke me etahi atu punaha rokiroki e whakawhirinaki ana ki te rere raraunga tonu.
Wāhanga whakamutunga
Ko nga kaihokohoko whakakai he mea nui ano i te hoahoa tohu mamati, e whakaatuhia ana e a raatau mahi maamaa me te mahi whaihua puta noa i te tini o nga tono.Ahakoa o raatau herenga, penei i te maha o nga whenua me te kore o te kaha o te ao, te ngawari me te pono o nga kaihokohoko e kii ana i a raatau ki nga punaha mamati o naianei.
Nga Pātai Auau Tuarua [FAQ]
1. He aha nga tono a te kaihokohoko Johnson?
Ko nga Kaihauturu a Johnson, e mohiotia ana hoki ko nga kaihokohoko mowhiti whakairo, kua whakamahia i roto i te hiko hiko mo te waihanga i nga wa whakaroa me te whakaputa i nga ngaru taapiri symmetric.Ko enei kaihokohoko e rapu ana i nga tono mamati mo nga karaka mamati mo te waa, i roto i nga punaha whakahaere i te wa e whakahaerehia ana e ratou nga waahanga o nga tatauranga.I te nuinga o te wa ka whakawhirinaki pinepine nga kaiwhakahaere ki a Johnson mo o raatau ngawari me te pono ki te whakaputa i te maha o nga whenua me te iti ake o nga kauri.
2. He aha te whakarōpūtanga o te kaata whakakai?
Ko nga kaihokohoko mowhiti kua tohua i runga i a raatau mahi whakahaere:
Kaitohu Raina Tukutahi: Ko nga piripiri katoa-flops ka panaia e te tohu o te karaka noa, ka puta ke te whakawhitinga puta noa i nga putiputi katoa.
Asynchronous (ko te riaka ranei): Ko te whakaputanga o te kotahi-flip-flop ka uru ki te huringa o te karaka mo te waa e whai ake nei, e arahi ana ki nga whakawhitinga raupapa e pa ana ki te counter.
3. Me pehea te whakamahi i te kaari nama?
Hei whakamahi tika i te kaari whakakai:
Tīmatanga: Ka tiimata ma te whakatakoto i nga putiputi katoa-flops ki 0 anake mo te kotahi, me tautuhia kia 1. Ko tenei huinga ka hangaia he '1' e tohatoha ana i te mowhiti.
Te urunga Karaka: Te tono i tetahi pupuhi karaka.Ki ia pana, ko te '1' hurihuri mai i te kotahi ka huri ki te raupapa i muri mai.
Te aro turuki: Ka taea te aro turuki i ia putanga-flop ki te whai i te turanga o te '1' i roto i te waahi, he whai hua mo te waa me te mana whakahaere
4. Ko te Counter Counter te taapiri, te tukutahi ranei?
Ka taea e nga kaihokohoko mo te hiwi te taapiri, te taapiri ranei, i runga i ta raatau hoahoa:
Kaitoha Raina: Ko nga waahanga katoa o te Flip-flops huri noa i te wa kotahi me te tohu karaka.
Whakatuturutanga Ring Counter: Ko te Flip-flops e huri ana i te kawanatanga i muri i te whakahohenga o te flip-flop-floup, ka puta he paanga.
5. He aha te rereketanga i waenga i te kaari nama me te Jones Counter?
Ko nga rereketanga matua i waenga i te kaari riihi me te kaihokohoko Johnson:
Te Whanui Whakamaumahara: Ka taea e te kaikiri riihi ki te paunga o nga kaata-a-ringa, i te wa e pa ana ki te 2n Counter te tohu mo te 2n e pai ake ai te korero mo te ahua o te kawanatanga.
Te matatini o te huringa: Ko nga kaihokohoko johnson he uaua ake i te mea e hiahia ana ratou ki te waea me te whakarite whakaritea ki te whakakai.
Nga whiu whakaputa: Ko nga Kaihauturu a Johnson te whakaputa i tetahi huinga whanui nui ake o nga ngaru whakaputa, ka whai hua ki nga tono e hiahiatia ana e ia nga tauira taipitopito, penei i te whakatipuranga i roto i nga punaha whakawhitiwhiti.