Altifigence Academy

38 / 63 · Konsep

Persamaan keadaan register geser

Nyatakan perpindahan bit sebagai transisi vektor dan hubungkan panjang penyimpanan dengan latensi.

Membaca beberapa flip-flop serentak

Jika masukan baru d ditempatkan pada bit 0 registerRegister Rangkaian penyimpan beberapa bit keadaan. Register sinkron mata kuliah ini menangkap masukan yang ditentukan pada tepi clock. Selengkapnya geser N bit:

Qk+1={Qk[N−2:0],dk}Q_{k+1}=\{Q_k[N-2:0],d_k\}

Kurung kurawal menyatakan konkatenasi RTLKonkatenasi Penyambungan pola bit berdampingan. Lebar hasil adalah jumlah lebar operand, berbeda dari penjumlahan numerik. Selengkapnya. Semua bit membaca keadaan lama yang sama: d tidak melewati seluruh register dalam satu tepi. enable=0 menahan seluruh vektor; reset menetapkan vektor awal yang ditentukan.

Setiap kolom mengamati tepi naikTepi naik Saat clock berubah 0 ke 1, berbeda dari tingkat yang mencakup seluruh interval CLK=1. Selengkapnya: masukan sebelum, keadaan after sesudah, bukan tundaan fisikTundaan propagasi Waktu sejak masukan berubah hingga keluaran stabil pada nilai benar. Kesetaraan logika berbeda dari karakteristik waktu. Selengkapnya. Dari q=000, berikan satu 1 lalu tiga 0. Bit menyala berpindah q0→q1→q2 lalu hilang.

Geser satu bit untuk memeriksa persamaan koneksi
Lihat data gelombang
Data gelombang: setiap karakter mewakili satu interval; titik mempertahankan keadaan sebelumnya; p adalah satu siklus clock.
SinyalGelombangNilai bus
din10..
q2 sesudah0.10
q1 sesudah010.
q0 sesudah10..
q sesudah2345001 → 010 → 100 → 000

Majukan sekali dengan din=1, lalu tiga kali dengan din=0: 001→010→100→000. Mengubah masukan tidak langsung mengubah q; hanya prediksi tepi berikutnya yang berubah.

Di flip-flop mana tiap bit disimpan?

Reset sinkron lebih diprioritaskan daripada enable. Jika enable=0, pertahankan nilai tersimpan. q=000; q_next = (2q + din) mod 8

Periksa sambungan melalui persamaan numerik

Pada interpretasi unsignedUnsigned Interpretasi pola bit sebagai bilangan bulat nonnegatif. Rentang n bit adalah 0 hingga 2^n−1 dan dapat berbeda dari interpretasi signed pola yang sama. Selengkapnya, transisi sama adalah:

Qk+1=(2Qk+dk) mod 2NQ_{k+1}=(2Q_k+d_k)\bmod2^N

Untuk N=3, Q=5(101), d=1, 2⋅5+1=112\cdot5+1=11 dan 11 mod 8=311\bmod8=3: keadaan berikutnya 011. Bentuk numerik ini menjadi acuan berbeda dari konkatenasi, berguna untuk verifikasi.

Apa yang disimpan?

Bit lama bergerak menuju indeks tinggi; bit baru masuk pada indeks terendah. Setelah cukup masukan valid, register menyimpan masukan sekarang dan N−1 sebelumnya. Struktur ini berguna untuk deteksi pola, jalur tunda sederhana, dan konversi serial-paralel.

Memperpanjang penyimpanan tidak meningkatkan jumlah bit per siklus: satu bit diterima per tepi valid. Masukan paralel, penggeseran beberapa bit, dan penghentian ready/validHandshake Kontrak yang mengesahkan transfer ketika valid pengirim dan ready penerima sama-sama 1 pada tepi sama. Termasuk aturan mempertahankan data saat menunggu. Selengkapnya masing-masing membutuhkan jalur data serta kontrol tersendiri.

Coba sendiri

Untuk N=4, Q=1101, dan d=0, hitung Q berikutnya melalui konkatenasi dan persamaan numerik.

Baca penjelasan

Konkatenasi memberi {101,0}=1010. Secara numerik, (2⋅13+0) mod 16=10(2\cdot13+0)\bmod16=10, hasilnya sama. Bit tertinggi lama 1 keluar dari penyimpanan.

Pilihan berlaku di peramban ini. Ubah kapan saja di bagian bawah halaman.