SPRZEDAŻ KSIĄŻEK

Elektronika i automatyka stosowane obecnie szeroko we wszystkich sferach ludzkiej działalności niosą za sobą coraz większe wymagania co do produktów z branży elektronicznej. Z jednej strony ma to związek ze wzrostem ważności i złożoności realizowanych zadań, a z drugiej – z koniecznością polepszenia takich charakterystyk, jak szybkość działania, niezawodność, pobór mocy, gabaryty, koszt i inne. Jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu jest szerokie wykorzystanie programowalnych układów logicznych (PLD – Programmable Logic Devices).
Układy PLD są nowoczesną bazą technologiczną, charakteryzującą się elastycznością układów dużej skali integracji i dostępnością do automatycznych systemów projektowania. Główną cechą układów PLD, odróżniającą je od innych jest możliwość ich zaprogramowania w celu wykonania funkcji zadanych przez ich użytkownika. Współczesne PLD charakteryzują się niskim kosztem, wysoką szybkością działania, dużymi możliwościami funkcjonalnymi, możliwością wielokrotnego programowania, niskim poborem mocy i innymi cechami, przy czym czas opracowywania nawet dość złożonych projektów realizowanych w strukturach PLD może być znacznie skrócony. Potwierdzeniem wzrastającego znaczenia układów PLD jest pojawianie się nowych, coraz bardziej skomplikowanych i niezawodnych architektur rodzin PLD oraz stale rosnąca produkcja układów programowalnych.
Obecnie pojawia się również tendencja zastosowania układów PLD wykonujących funkcję mikrokontrolerów i mikroprocesorów, w tym specjalizowanych, np. do cyfrowego przetwarzania sygnałów.
Przy opracowywaniu złożonych systemów cyfrowych w strukturach PLD projektant często spotyka się koniecznością zaprojektowania oryginalnych układów cyfrowych: układów kombinacyjnych, automatów skończonych, układów sterowania logicznego i innych. Stosowanie do tego celu przemysłowych pakietów wspomagających projektowanie jest często mało efektywne. Taka sytuacja jest spowodowana następującymi przyczynami:
• ograniczonym czasem opracowywania systemów w sytuacji wprowadzenia nowej rodziny układów PLD (głównym zadaniem pakietu przemysłowego jest przystosowanie go do nowej rodziny PLD, a nie realizacja oryginalnych metod syntezy);
• wykorzystywanie w pakietach przemysłowych, przede wszystkim, tradycyjnych metod syntezy logicznej;
• brak doświadczenia projektujących pakiety przemysłowe w dziedzinie syntezy logicznej i inne.

SPIS TREŚCI

WYKAZ SKRÓTÓW
PRZEDMOWA

1. WPROWADZENIE
1.1. Uogólniona struktura systemu cyfrowego
1.2. Główne etapy projektowania systemów cyfrowych
1.2.1. Założenia ogólne
1.2.2. Projektowanie koncepcyjne
1.2.3. Projektowanie strukturalne
1.2.4. Projektowanie funkcjonalne
1.2.5. Synteza logiczna
1.2.6. Projektowanie konstrukcyjne
1.3. Programowalne układy logiczne
1.3.1. Klasyfikacja programowalnych układów logicznych
1.3.2. „Klasyczne” układy PAL
1.3.3. Uniwersalne układy PAL
1.3.4. Złożone układy PLD
1.4. Charakterystyka procesu projektowania systemów cyfrowych na bazie programowalnych układów logicznych
1.5. Wnioski
1.6. Literatura

2. METODY PROJEKTOWANIA UKŁADÓW KOMBINACYJNYCH
2.1. Analiza tradycyjnych metod syntezy układów kombinacyjnych
2.1.1. Synteza dwupoziomowa
2.1.1.1. Wiadomości ogólne
2.1.1.2. Funkcje wielowartościowe
2.1.1.3. Minimalizacja symboliczna
2.1.1.4. Programy realizujące metody syntezy dwupoziomowej
2.1.2. Synteza wielopoziomowa
2.1.2.1. Założenia ogólne
2.1.2.2. Metody syntezy wielopoziomowej
2.1.2.3. Programy realizujące metody syntezy wielopoziomowej
2.1.3. Metody syntezy układów kombinacyjnych na układach PLD
2.1.3.1. Synteza jednopoziomowych układów kombinacyjnych
2.1.3.2. Synteza dwupoziomowych układów kombinacyjnych
2.1.3.3. Synteza wielopoziomowych układów kombinacyjnych
2.1.4. Charakterystyka przedstawionych metod syntezy układów kombinacyjnych
2.2. Właściwości struktur PLD przy syntezie układów kombinacyjnych
2.2.1. Właściwości „klasycznych” układów PAL
2.2.2. Właściwości uniwersalnych układów PAL
2.2.3. Właściwości układów CPLD
2.3. Synteza jednopoziomowych układów kombinacyjnych (metoda M1)
2.4. Synteza jednopoziomowych układów kombinacyjnych z wykorzystaniem montażowego łączenia wyjść układu PLD (metoda M2)
2.5. Synteza dwupoziomowych układów kombinacyjnych (metody M3 i M4)
2.6. Synteza wielopoziomowych układów kombinacyjnych z wykorzystaniem pętli sprzęŜeń zwrotnych układu programowalnego (metoda M5)
2.7. Synteza wielopoziomowych układów kombinacyjnych w przypadku naruszenia ograniczenia na maksymalną rangę koniunkcji (metoda M6)
2.8. Weryfikacja rezultatów syntezy układów kombinacyjnych
2.9. Wybór metody syntezy układów kombinacyjnych
2.10. Komputerowa realizacja i rezultaty badań eksperymentalnych metod syntezy układów kombinacyjnych na układach PLD
2.10.1.Komputerowa realizacja przedstawionych metod syntezy układów kombinacyjnych
2.10.2.Warunki przeprowadzania badań eksperymentalnych
2.10.3.Rezultaty badań eksperymentalnych metody syntezy jednopoziomowych układów kombinacyjnych z wykorzystaniem montażowego łączenia wyjść (metoda M2)
2.10.4.Rezultaty badań eksperymentalnych metody syntezy dwupoziomowych układów kombinacyjnych (metoda M3)
2.10.5.Rezultaty badań eksperymentalnych metody syntezy wielopoziomowych układów kombinacyjnych z wykorzystaniem sprzężeń zwrotnych układu PLD (metoda M5)
2.11. Wnioski
2.12. Literatura

3. MODELE AUTOMATÓW SKOŃCZONYCH I ICH REALIZACJA W UKŁADACH PROGRAMOWALNYCH
3.1. Wiadomości ogólne
3.2. Klasy automatów skończonych
3.3. Wspólne modele automatów skończonych
3.4. Modele automatów skończonych z rejestrami na wejściach i wyjściach
3.5. Złożoność realizacji modeli automatów skończonych
3.6. Analiza czasowa modeli automatów skończonych
3.6.1. Główne parametry czasowe układów PLD
3.6.2. Początek funkcjonowania automatu
3.6.3. Analiza wykresów czasowych
3.6.4. Modele automatów z zatrzaskami na wejściach 3.6.5. Wykorzystanie modeli automatów skończonych w systemach cyfrowych
3.6.5.1. Wykorzystanie modeli automatów skończonych w szeregowych systemach cyfrowych
3.6.5.2. Wykorzystanie modeli automatów skończonych w potokowych systemach cyfrowych
3.7. Wybór odpowiedniego modelu automatu skończonego do realizacji
3.8. Wnioski
3.9. Literatura

4. METODY PROJEKTOWANIA AUTOMATÓW SKOŃCZONYCH
4.1. Analiza tradycyjnych metod syntezy układów sekwencyjnych
4.1.1. Klasyczne metody syntezy automatów skończonych
4.1.1.1. Minimalizacja stanów wewnętrznych automatów skończonych
4.1.1.2. Kodowanie stanów wewnętrznych automatu skończonego
4.1.1.3. Dekompozycja automatów skończonych
4.1.2. Minimalizacja symboliczna (synteza dwupoziomowa)
4.1.3. Synteza wielopoziomowa
4.1.4. Inne metody syntezy automatów skończonych
4.1.5. Metody syntezy automatów skończonych zorientowane na struktury programowalne
4.2. Charakterystyka przedstawionych metod syntezy automatów skończonych
4.3. Metoda syntezy szybkich automatów skończonych klas A i B (metoda A1)
4.3.1. Metoda syntezy szybkich automatów skończonych klas A i B na uniwersalnych układach PAL
4.3.1.1. Ogólny algorytm syntezy
4.3.1.2. Kodowanie stanów wewnętrznych
4.3.1.3. Rozszczepienie stanów wewnętrznych przy syntezie szybkich automatów klas A i B
4.3.2. Metoda syntezy szybkich automatów skończonych na CPLD
4.3.2.1. Założenia ogólne
4.3.2.2. Algorytm syntezy
4.3.2.3. Kodowanie stanów wewnętrznych
4.4. Metoda syntezy złożonych automatów skończonych klas A i B (metoda A2)
4.4.1. Cechy architektury układów PLD wykorzystywane przy realizacji złożonych automatów skończonych
4.4.2. Istota metody
4.4.3. Rozszczepienie stanów wewnętrznych
4.4.4. Kodowanie stanów wewnętrznych
4.5. Wykorzystanie wyjściowych makrokomórek układu PLD do syntezy automatów skończonych (metody A3 i A4)
4.5.1. Synteza automatów skończonych klasy C
4.5.1.1. Założenia ogólne
4.5.1.2. Ogólny algorytm syntezy
4.5.1.3. Przekształcenie automatu Mealy’ego w automat typu Moore’a
4.5.1.4. Kodowanie stanów wewnętrznych automatu skończonego klasy C
4.5.2. Synteza automatów skończonych klasy D
4.5.2.1. Założenia ogólne
4.5.2.2. Ogólny algorytm syntezy automatów skończonych klasy D
4.5.2.3. Przekształcenie automatu skończonego klasy A w automat klasy D
4.5.2.4. Kodowanie stanów wewnętrznych automatu klasy D
4.5.3. Ortogonalizacja wierszy macierzy kodowania stanów wewnętrznych automatów skończonych klas C i D
4.6. Wykorzystanie wejściowych makrokomórek układu PLD do syntezy automatów skończonych (metody A5 i A6)
4.6.1. Założenia ogólne metod syntezy automatów skończonych klas E i F
4.6.2. Synteza automatów skończonych klasy E
4.6.3. Synteza automatów skończonych klasy F
4.7. Metody syntezy wspólnych modeli automatów skończonych (metody A7, A8, A9 i A10)
4.7.1. Założenia ogólne
4.7.2. Metoda kodowania stanów
4.7.3. Algorytm syntezy
4.7.4. Synteza innych wspólnych modeli automatów skończonych
4.8. Weryfikacja rezultatów syntezy automatów skończonych
4.8.1. Budowa ciągów wzorcowych wektorów testowych
4.8.2. Optymalizacja algorytmu budowy wzorcowych ciągów testowych
4.8.3. Sprawdzenie funkcjonowania syntezowanego automatu skończonego
4.9. Wybór metody syntezy automatu skończonego
4.10. Badania eksperymentalne metod syntezy automatów skończonych
4.10.1.Rezultaty badań eksperymentalnych metody syntezy szybkich automatów skończonych klas A i B
4.10.2.Rezultaty badań eksperymentalnych metody syntezy złożonych automatów skończonych klas A i B
4.10.3.Rezultaty badań eksperymentalnych metod syntezy automatów skończonych klas C i D
4.10.4.Rezultaty badań eksperymentalnych metod syntezy automatów skończonych klas E i F
4.10.5.Rezultaty badań eksperymentalnych metody syntezy wspólnego modelu automatów skończonych klas ADE
4.11. Wnioski
4.12. Literatura

5. PROJEKTOWANIE UKŁADÓW STEROWANIA LOGICZNEGO NA UKŁADACH PLD
5.1. Informacje ogólne
5.1.1. Zasady sterowania mikroprogramowanego
5.1.1.1. Założenia ogólne
5.1.1.2. Układy sterowania i układy operacyjne
5.1.2. Sieci działań
5.1.3. Synteza automatów mikroprogramowanych z wykorzystaniem sieci działań
5.1.4. Analiza metod syntezy automatów mikroprogramowanych na układach PLD
5.1.4.1. Synteza automatów mikroprogramowanych na jednym układzie PLD
5.1.4.2. Synteza jednopoziomowych układów automatów mikroprogramowanych
5.1.4.3. Rozszerzenie jednopoziomowych układów AM ze względu na wejścia i wyjścia
5.1.4.4. Dekompozycja automatów mikroprogramowanych (synteza wielopoziomowa)
5.1.5. Charakterystyka przedstawionych metod syntezy
5.2. Synteza automatów mikroprogramowanych klas A – F
5.2.1. Synteza automatów mikroprogramowanych klas A i B za pomocą specjalnego podziału sieci działań
5.2.2. Synteza automatu mikroprogramowanego Moore’a klasy C
5.2.3. Synteza automatów mikroprogramowanych klas D – F
5.3. Synteza jednopoziomowych układów automatów mikroprogramowanych z rozproszoną pamięcią
5.3.1. Struktura jednopoziomowego układu AM z rozproszoną pamięcią
5.3.2. Synteza jednopoziomowego układu AM Mealy’ego z rozproszoną pamięcią
5.3.3. Synteza jednopoziomowego układu AM Moore’a z rozproszoną pamięcią
5.4. Synteza układów hierarchicznych automatów mikroprogramowanych
5.4.1. Synteza układów hierarchicznych szeregowych AM
5.4.1.1. Struktura układu hierarchicznego AM
5.4.1.2. Algorytm syntezy
5.4.1.3. Podział sieci działań na fragmenty
5.4.2. Realizacja sieci działań z powtarzającymi się fragmentami (synteza dwupoziomowych układów AM)
5.4.3. Synteza układów hierarchicznych równoległych AM
5.5. Synteza specjalnych struktur układów sterowania logicznego
5.5.1. Synteza aperiodycznych układów CLD o różnym czasie wykonywania mikrorozkazów
5.5.1.1. Założenia ogólne
5.5.1.2. Struktura układu sterowania logicznego
5.5.1.3. Określenie długości taktu pierwotnego sygnału synchronizacji i czasu wykonywania każdego mikrorozkazu
5.5.1.4. Synteza generatora sygnałów synchronizacji
5.5.1.5. Synteza automatu mikroprogramowanego
5.5.2. Synteza aperiodycznych układów CLD z sygnałami potencjałowymi (o różnym czasie wykonywania mikrooperacji)
5.6. Wybór metod syntezy układów sterowania logicznego
5.7. Weryfikacja rezultatów syntezy automatów mikroprogramowanych
5.8. Wnioski
5.9. Literatura

6. PAKIET PROGRAMÓW śUBR DO WSPOMAGANIA PROJEKTOWANIA UKŁADÓW CYFROWYCH NA BAZIE LOGIKI PROGRAMOWALNEJ
6.1. Informacje ogólne
6.2. Zastosowanie pakietu ŻUBR do wspomagania procesu projektowania systemów cyfrowych
6.2.1. Opis funkcjonowania urządzenia w postaci pliku tekstowego
6.2.1.1. Opis układu kombinacyjnego
6.2.1.2. Opis automatu skończonego
6.2.2. Określenie pliku z opisem układu wejściowego
6.2.3. Ustawienie parametrów układu PLD
6.2.4. Ustawienie parametrów syntezy
6.2.5. Wybór i wykonanie metody syntezy
6.2.6. Analiza rezultatów syntezy
6.2.6.1. Plik wejściowy systemu MAX+Plus II
6.2.6.2. Plik wejściowy systemu CUPL
6.2.6.3. Plik wejściowy w języku ABEL-HDL
6.2.6.4. Plik wejściowy systemu Mach XL
6.2.6.5. Plik w języku VHDL
6.2.6.6. Pliki raportów
6.3. Wnioski
6.4. Literatura
ZAKOŃCZENIE