Методы проектирования цифровых (микро)схем

Вот у меня вот такой вопрос возник: каким образом проектируются цифровые схемы. Я знаю, что проектирование происходит на уровне логических элементов, а каким образом это делается? Тоесть например мне нужна схема которая если во входном регистре к примеру получает число 1, то делает что-то, при получении другого числа делает что-то другое(интересуют вещи более сложные, чем сумматоры и т.д). Существует ли общий метод для построения логической схемы? (конечно не предполагается использования Verilog или VHDL, то есть хочу знать как это делали раньше)

 

что ты подразумеваешь под "более сложным действием". все действия по сути это обычное преоброзование сигнала. чем сложнее преобразование - тем больше логических элементов, сложнее схема.

 

Ну например как проектируется сумматор. Строится его таблица и по ней строится СДНФ, и по СДНФ уже строится схема правильно? А например как построить какой-нибудь контроллер небольшой (не микроконтроллер)?

Контроллер имеет входной регистр команды, при получении команды он не просто выставляет на свои выходы каки-ето значения, а он например сначала выдает какие-нибудь импульсы на устройство, затем при получении сигнала от устройства выполнение команды завершается. При получении другой команды он делает каки-ето другие действия.

 

нет. схема строится по логической функции, получить которую из таблицы можно кучей способов, причем СДНФ - фегня, лучше строить сразу минимизированные.. а контроллер в свою очередь состоит например из тех же сумматоров, тригеров, дешифроторов и т.п.

 

programmist
есть еще такой механизм как конечные автоматы, на них тоже строятся схемы зачастую.
попробуй что-нибудь пописать. на AHDL'e например.

 

n0name
Про конечные автоматы в курсе, но вот как их применять?
Что за AHDL ?

FreeManCPM
Про СДНФ это общий принцип, при минимизировании получаем сокращенную ДНФ.

Но ведь все эти части каким-то образом связаны.
Я хочу сказать что нельзя построить функцию для того же контроллера, а уж для процессора то тем более

 

То есть как применять?
В разных языках по разному.

Язык описания железа. Altera HDL. Для новичка имхо самое то. Удобная среда/симулятор есть Max++.

 

n0name
Бесплатный?
А он схему итоговую может показать?

 

нет, но можно нарисовать и просимулировать, там есть встроенный редактор схем.

кряк гуглится.

 

n0name
Всмысле как нарисовать, я же не знаю самой схемы, че рисовать то?

 

Интересно на чём пишут (рисуют) разводку для процессоров.

 

там все интуитивно понятно. кинул два входа, например, кинул элемент and2 и вывод, соединил входы с элементом, выход элемента соединил с выводом... получил одноразрядное логическое И

 

Там можно создатьл какой-нибудь контроллер и потом получить(или нарисовать) его схему???

 

programmist
эмм. может наоборот лучше. или это типа электронный реверсинг?

 

2 режима работы - текстовый и графический, переходить из одного в другой нельзя.
В графическом ты рисуешь схему, сосотоящую из элементов(andX, xorX, orX, ...), входных и выходных контактов, и проводов соединяющих их.
В текстовом ты вначале задаешь описание входов/выходов, переменных, констант, etc, а потом пишешь код, не забывая при этом что всё исполняется параллельно и при этом представляя себе как это будет выглядеть в коде.

 

Че-то я не понял каков вообще смысл применения этого языка? Я вот сейчас читаю про него. Ну есть цифровые автоматы. А смысл? Если потом схему нельзя получить.
Мне например нужно будет схему этого цифрового автомата на логических элементах.

 

Да-да. Цифровые автоматы по Мили и по Муру, делал-делал

Если вкратце-то цифровой автомат отличается от простой логической схемы тем, что содержит внутреннюю память - триггеры, и поэтому состояние его выходов зависит не только от состояния входов, но также и от предыдущего состояния автомата. В результате получаем некоторый граф состояний автомата, в которые он может переходить.

Что касается построения контроллеров - контроллер состоит из блоков, которые выполняют те или иные действия, АЛУ, память, устройства в/в. Также есть дешифратор команд, который в зависимости от того, какая команда поступила, задействует те или иные блоки контроллера.

 

Ну ведь в целом контроллер тоже можно представить в виде автомата? Или в виде множества связанных автоматов?

 

По разному. В конкретной зависимости от имеющихся чипов (малой, средней, высокой степени интеграции). Ну а функционал и обвязку - всё головой, даже не проектируешь а програмируешь. Сперва на бумажке там, потом на макетке. Это быстрей чем, если юзать симуляторы, результат которых не всегда соответствует, суровой реальности. Вот. Потом тестируешь, и окончательно шлифуешь, порой радикально упрощая.

 

Прочитал про микропрограммные автоматы на ПЗУ. Они вообще сейчас гдн-нибудь применяются??