Referat Fizica. CID probleme colocviu laborator

probleme pentru nota 7 !!!!!!Problema 1. Sa se implementeze un incrementor pe 8 biti folosind doua circuite de incrementare pe 4 biti (cu schema din figura) si testati circuitul folosind toate combinatiile posibile pe intrari.Problema 2. Implementati un circuit care realizeaza suma/diferenta a doua numere binare de 4 biti dupa cum comanda de functie este op=0 (adunare) sau op=1(scadere). Testati circuitul folosind toate combinatiile posibile pe intrare.Problema 3.Implementati un transcodor binar zecimal format din 7 segmente. Testati circuitul. Problema 4.Implementati un latch cu ceas stiind ca semnalele de intrare au urmatoarele caracteristici: TCLK(perioada ceasului) este 20 unitati de timp. Problema 5.Implementati un numarator pe 8 biti care prezinta urmatoarele intrari/iesiri si organigrama de functionare. Toate semnalele sunt sincrone cu ceasul. OV - iesirea de overflow (depasire la incrementare).UD iesirea de underflow (depasire la decrementare).RESET intrarea de reset activa pe 1 logic(iesirile sunt initializate cu 0).LOAD intrare activa pe 1 logic (numararea va incepe de la valoarea D_IN).UP/DOWN - 1 logic indica incrementare.-0 logic indica decrementare.CLK intrare de ceas (perioada o alegeti dvs).Functionarea va respecta urmatoarea organigrama:Problema 6.La intrarea unui CLC se aplica 2 numere A si B de 8 biti. Iesirea circuitului indica egalitatea lor. Sa se implementeze.probleme pentru nota 8 !!!!!!Problema 1.Sa se proiecteze o memorie uniport a carei semnale de control comuta pe frontul de ceas, conform diagramelor. Ciclul de scriere este comandat de semnalul w (write), cu adresa addr si datele data_in iar ciclul de citire este comandat de semnalul r (read) datele citite fiind data_out. Problema 2.Sa se implementeze un transcodor din cod binar in cod Gray, pentru numere reprezentate pe 3 biti, utilizand:1.un decodificator si porti.2.multiplexoare.3.un numar minim de circuite.NOTA AJUTATOARE.Codul Gray presupune ca reprezentarile succesive sa difere printr-un bit. De exemplu: 000(normal binar) 000(gray)001(normal binar) 001(gray)010(normal binar) 011(gray)Reprezentarile nu sunt unice !!! Sunt posibile mai multe asocieri, dar alegeti o combinatie pentru cele 8 posibilitati ale numerelor pe 3 biti. Reduceti ecuatiile. DMUX-ul va avea 3 biti de selectie si 8 iesiri de un bit iar MUX-ul va avea 2 biti de selectie si 4 intrari de un bit.Problema 3.Pe intrarile A, B si C ale unui CLC se aplica numerele N. Semnalul de la intrarea F determina urmatoarea functionare a circuitului cu iesirile O7, O6, O5, O4, O3, O2, O1 si O0.1.daca F=0 atunci On este activata pentru N aplicat pe intari, celelalte ramanand inactive.2.daca F=1, pentru N aplicat celorlalte intrari este activata iesirea On si cele 2 iesiri adiacente. (O0 si O7 sunt adiacente).Sa se construiasca tabelul de adevar, sa se scrie functiile logice rezultate si sa se implementeze in forma minimala.NOTA AJUTATOARE.{F, A, B, C} = 0010=> { O7, O6, O5, O4, O3, O2, O1 , O0}=00000100;{F, A, B, C} = 1010=> { O7, O6, O5, O4, O3, O2, O1 , O0}=00001110;Pentru implementare recomand folosirea unui ROM de 16x8 locatii sau PLA cu funtiile minimizate.Problema 4.Sa se realizeze un multiplexor de 16 cai folosind multiplexoare de 8 cai (muxurile au si semnal de enable).Problema 5.Se dau semnalele periodice A si B descrise ca in figura. Perioada lui B este de 20 unitati de timp. Sa se implementeze circuitul care genereaza OUT0 si OUT1. Portile au o intarziere de o unitate de timp iar timpii de setup/hold ai registrilor sunt tot de o unitate de timp.NOTA AJUTATOARE.Atentie!! Daca luam in calcul timpul de intarziere prin porti (#1) atunci iesirea nu poate sa arate ca in figura. Redesenati diagrama tinand cont de aceste intarzieri si de hazardul la iesire. Pentru a elimina hazardul recomand folosirea unui registru pe iesiri. Problema 6.Sa se realizeze un DMUX de 4 biti folosind:1.DMUX de 2 biti2.DMUX de 3 biti si porti.Problema 7.Se prezinta schema urmatorului circuit. Care va fi continutul registrului dupa n inpulsuri de ceas, daca initial este 0001. probleme pentru nota 9 !!!!!!Problema 1.Sa se proiecteze un codificator prioritar pe 10 cai folosind codificatoare prioritare pe 8 cai si porti aditionale.NOTA AJUTATOARE.Incercati sa faceti un codificator prioritar de 2 biti pornind de la doua codificatoare prioritare de un singur bit. Fiecare CP are o intrare de enable notata cu EI (activa pe 0 logic) si o iesire de enable (activa pe 0 logic).Problema 2.Sa se proiecteze un circuit care detecteaza prezenta unui singur bit egal cu 0 intr-un cuvant de 8 biti.Problema 3.Sa se proiecteze un circuit cu 8 intrari care sa genereze la cele 8 iesiri un bit activ pe 0 numai pe pozitia celui mai semnificativ bit activ pe 0 la intrare.NOTA AJUTATOARE.Se pot scrie direct ecuatiile logice si minimizate sau se poate folosi un codificator prioritar cu 3 biti de iesire (pozitia celui mai semnificativ bit activ pe 0 la intrare) si 8 intrari de un bit, urmat de un decodificator cu 3 intrari de un bit(iesirile codificatorului prioritar) si cele 8 iesiri de un bit din problema.Problema 4.Sa se implementeze un CLC care realizeaza functia :1.P = 2N2.M = 2P unde N este un numar pe 3 biti.Problema 5.La intrarea unui CLC se aplica 2 numere: N reprezentat pe 3 biti si M reprezentat prin 8 biti. Iesirea O este activa daca M este un multiplu de 2N. Sa se scrie functia logica a circuitului. Sa se implementeze circuitul. NOTA AJUTATOARE.Un numar este M=2N daca cei mai putin semnificativi N biti sunt 0. Admitem faptul ca N poate lua si valorile 0 si 1. Se pot minimiza functiile sau se poate folosi pentru implementare un codificator prioritar de 3 biti (3 biti de selectie si 8 intrari de un bit) si un comparator de 3 biti.Problema 6.Sa se proiecteze un sumator-scazator pentru numere reprezentate in virgula mobila cu mantisa de 24 biti si exponentul de 8 biti.Problema 7.Sa se proiecteze un inmultitor-impartitor cu numere puteri ale lui 2 pentru puteri cuprinse in intervalul [0-7].NOTA AJUTATOARESe pot folosi retele de multiplexoare. Exponentul este reprezentat prin numere de timpul SABC, unde pentru S=0 se efectueaza inmultire iar pentru S=1 se efectueaza impartire. ABC este numarul de 3 biti care indica puterea.Problema 8.Sa se proiecteze un multiplicator combinational cu puterile lui 2. Deinmultitul va fi cuprins in [0-255] iar exponentul inmultitorului supraunitar va fi maxim 7.NOTA AJUTATOARESe pot utiliza retele de multiplexoare, prin deplasari succesive la stanga.probleme pentru nota 10 !!!!!!Problema 1.Sa se proiecteze un automat finit care semnaleaza aparitia tuturor expresiilor de tipul anbm in siruri de simboluri formate din a, b, c si e (element nul, separator) pentru n >=1; m >=1. Variabilele de intrare ce codifica simbolurile sunt sincronizate cu ceasul automatului si sunt 00 pentru a, 01 pentru b, 10 pentru c si 11 pentru e.NOTA AJUTATOAREAutomatul trebuie sa recunoasca expresii de tipul epanbme cu p >=1, deoarece expresiile trebuiesc izolate intre ele prin separatori. Se pot folosi 5 stari pentru codificare. In starea q0, este asteptata aparitia unui simbol delimitator e, dupa care poate urma o expresie. In starea q1 se asteapta urmatoarele simboluri p-1 de e. De aici se poate comuta in starea q2 daca apare un a sau in starea initiala daca nu apare a. In starea q2 se asteapta n-1 simboluri de a si se trece in q3 daca apare un b, altfel se intoarce in q0 sau q1 in functie de prezenta lui e. In starea q3 se asteapta m-1 simboluri de b, iar daca apare un e se trece in q4. In q4 iesirea ia valoarea R(recunoscut), si se inchid buclele in conditia aparitiei altor simboluri. In celelalte stari iesirea ia valoarea NR (nerecunoscut).Problema 2.Sa se construiasca un automat pur generator la iesirea caruia este continuu generata, ca urmare a aplicarii ceasului, secventa ciclica a numerelor: 1, 8, 12, 14, 15, 7, 11, 5, 10, 13, 6, 3, 9, 4 , 2 in reprezentare binara. Problema amorsarii functionarii din configuratia binara 0000 se va rezolva minimal. Problema 3.Sa se implementeze un circuit care genereaza la iesire un impuls avand durata egala cu 5 perioade ale semnalului de ceas. Circuitul se va comporta ca un momontabil neretriggerabil actionat pe front pozitiv. NOTA AJUTATOAREPresupunem ca OUT este initial 0. Un front crescator al semnalului asincron A declanseaza procesul si iesirea OUT trece in 1 pentru 5 perioade de ceas. In timpul cat OUT este 1, comutarea intrarii A nu influenteaza procesul. Abia dupa ce iesirea OUT trece in 0, un nou front crescator al lui A poate declansa un nou proces.Problema 4.Sa se implementeze un divizor de frecventa care primeste la intrare un semnal de ceas cu frecventa fCLK si un numar binar N de 3 biti. Frecventa semnalului la iesirea OUT este fOUT=fCLK/N daca N > 0 si OUT=0 daca N=0.NOTA AJUTATOARELa iesirea unui automat se poate obtine cel mult fCLK/2. Pentru a implementa si cazul N=1, trebuie facuta o schema hibrida cu un multiplexor, pentru a putea selecta fie iesirea pentru N=1, fie iesirea pentru N > 1.Problema 5.Sa se implementeze un divizor de frecventa comandat astfel:Problema 6.Sa se implementeze un automat care genereaza semnalele OUT1 si OUT2 conform cu formele de unda:NOTA AJUTATOAREDin formele de unda se observa:semnalul WAIT este sincron cu ceasul. WAIT este testat in starea T4. Daca WAIT este 0 atunci dupa starea T5 ciclul se reia. Daca WAIT este 1 atunci durata semnalelor OUT0 si OUT1 creste cu un ceas si ciclul se reia, variabila WAIT fiind din nou testata. Procesul se repeta pana cand WAIT este 0, in urma caruia OUT0 si OUT1 comuta in 1 dupa care ciclul se reia. Semnalul WAIT permite cresterea semnalelor OUT0 si OUT1 oricat de mult. Efectul comutarii lui WAIT se simte la iesiri cu o intarziere de un ceas. Zona hasurata indica faptul ca semnalul WAIT poate avea orice valoare.Problema 7.Circuitul urmator reprezinta un automat generat de secvente pseudoaleatoare. Sa se determine evolutiile posibile ale iesirii pentru cele 4 variante ale intrarilor S1 si S0. Pentru care dintre combinatiile de intrare secventa generata este cea mai adecvata unei variabile aleatoare ?NOTA AJUTATOAREPrimul circuit este un registru de serializare cu intrarea SI. Registrul este initializat cu 0 ({D3, D2, D1, D0} = 4b0000, intrari legate la masa. Semnalele de enable sunt active in 0 (circuitele sunt activate permanent).Poarta este XOR.