на 2025/01/7 5,391

Пояснюються основи діаграм ASM

Діаграма ASM - це блок -схема, яка показує, як працює цифрова система, зосереджуючись на потоці інформації в регістрах.Він підкреслює такі операції, як скидання, підрахунок та зміщення, показуючи, як система змінюється з часом.На відміну від стандартних напрямків, діаграми ASM включають терміни подій, що робить їх чудовими для розуміння точних послідовностей у цифрових системах.

Каталог

Огляд діаграм ASM в цифрових системах

Діаграма ASM - це схема потоку, яка використовується для пояснення кроків у роботі цифрової системи.Це виглядає досить схоже на традиційну комп'ютерну блок -схему, але його увага зосереджена на тому, щоб показати, як інформація рухається та обробляється в регістрах.Він також включає такі функції, як скидання, попередньо встановлення, підрахунок та зміщення.Подібно до того, як програмісти створюють блок -схеми для окреслення своїх алгоритмів перед кодуванням, дизайнери створюють діаграми ASM на рівні передачі реєстру (RTL) при розробці цифрових систем.

Діаграми ASM охоплюють як контрольні, так і частини обробки даних цифрової системи.Під час малювання одного потрібно лише зосередитись на тому, як передаються та обробляються сигнали RTL.Вам не потрібно турбуватися про детальну роботу основного обладнання.Спочатку добре включати додаткові стани на схему;Такі інструменти, як програмне забезпечення EDA, можуть допомогти впорядкувати їх пізніше.Також сигнали можна обробляти рівномірно як сигнали реєстру, не розрізняючи комбінованих та термінів.

У той час як схема ASM нагадує звичайну блок -схему програмного забезпечення, є ключова відмінність: діаграма ASM представляє події в точній часовій послідовності.Регулярна блок -схема програмного забезпечення перелічує лише послідовність подій, не вказуючи інтервали часу.Ця характеристика на основі часу-це те, що відрізняє діаграми АСМ.

Ключові компоненти діаграми ASM

Діаграма ASM складається з декількох ключових елементів, кожна з яких служить унікальній меті для представлення роботи цифрової системи.Ці елементи включають поле стану, поле суду, умовне вихідне поле та шляхи введення/виводу.Давайте детально вивчимо кожну з цих компонентів.

Поле статусу

• Представлення держави

Поле статусу, представлене прямокутником, означає конкретний стан у послідовності управління системою.Всередині поля ви знайдете деталі про операції, проведені в цьому стані, та будь -яких вироблених сигналів.Ім'я штату відображається у верхньому лівому куті коробки, в той час як його двійковий код відображається у верхньому правому куті.

Наприклад, якщо стан названий S1 з бінарним кодом 010, ця інформація розміщується у відповідних куточках поля.Потім реєстраційні операції та результати перераховані в основній області коробки.

• Розподіл часу

Кожне поле стану відповідає одному тактовому циклу.Коли система входить у стан, поле статусу відображає операції, виконані протягом цього циклу.Після того, як годинник знову запускається, система переходить до наступного стану.Це підкреслює часовий характер діаграм АСМ.

• Команди управління

Команди управління для контролера включені в поле стану.Ці команди мають бути завершені протягом одного годинника або до того, як він закінчиться.Ви також можете визначити інші вихідні сигнали за потребою під час цього стану.

Судження

• Поводження з гілками

Коробка судження, у формі алмазу або діамантового прямокутника, являє собою точки рішення в контрольній послідовності.Це поле використовується, коли наступний стан системи залежить від зовнішнього введення поряд із поточним станом.

• Потік рішення

У полі є один вхідний шлях та кілька шляхів виходу.Всередині поля ви побачите написану умову, яка визначає, до якого шляху буде пройти система.Якщо умова правдива, обраний один шлях;Якщо помилково, проходить інший шлях.Це дозволяє системі ефективно обробляти логіку розгалуження.

• Немає часу використання

На відміну від поля статусу, поле суду не споживає час у послідовності.Це просто пункт рішення, коли система визначає наступний курс дій.

Умовне вихідне поле

• Умовні результати

Іноді результати в певному стані залежать від певних умов.Умовне вихідне поле, у формі еліпса, являє собою такі результати.Це поле підключається до виходу коробки судження та визначає операції або виходи, що виникають при дотриманні умови.

• Приклад використання

Наприклад, якщо система перебуває в державі S1, а умова x = 1 є правдою, регістр r може бути очищений.Якщо умова помилкова, R залишається незмінною.Незалежно від результату, система переходить до наступного стану, наприклад S2, після завершення роботи, залежної від стану.

Практичний приклад діаграми ASM

Конструкція діаграми ASM може бути проілюстрована на прикладі контролера світлофора.Ця система керує червоними, жовтими та зеленими вогнями для двох каналів, A і B. Для каналу A червоне світло триває 45 секунд, жовте світло триває 5 секунд, а зелене світло триває 40 секунд.Сигнали для цих вогнів представлені як РА (червоний), YA (жовтий) та GA (зелений) для каналу A і RB (червоний), YB (жовтий) та GB (зелений) для каналу B. Відповідний дисплей дисплейНомери для цих каналів керуються за допомогою регістрів сигналів LEDA та LEDB.

Діаграма ASM для цього контролера включає вісім коробки статусу, позначені S0 до S7.Ці поля зазвичай використовують натуральне бінарне кодування, але також можуть використовувати його кодування.

Штати S0, S2, S4 та S6 відповідають за встановлення початкових значень для світлофора на основі вимог часу.Наприклад, S0 передає червоне світло для каналу A і зелене світло для каналу B, а S2 перемикається на червоне світло для каналу A та жовтого світла для каналу B. S4 попередньо встановлює зелене світло для каналу A і червоне світло дляКанал B, і S6 управляє жовтим світлом для каналу, зберігаючи червоне світло для каналу B.

Решта штатів обробляють операції відліку, щоб відповідати вимогам часу для вогнів.Наприклад, попередньо встановлений число 33 в S0, перетворений на бінарний, диктує терміни для цієї конкретної конфігурації світла.Кожна держава безперешкодно переходить до наступного, забезпечуючи точне управління послідовністю та тривалістю світлофорів.Цей підхід гарантує, що всі зміни світла відбувалися у правильному порядку та в потрібні часові інтервали.