Metoda syntezy wielopoziomowych układów kombinacyjnych z wykorzystaniem sprzężeń zwrotnych (metoda М5)

            W niektórych przypadkach, kiedy  warunek  jednoczesnego formowania się sygnałów wyjściowych układu nie jest krytyczny, można zastosować metody syntezy układów kombinacyjnych wielopoziomowych. Główną wadą metod syntezy wielopoziomowych układów kombinacyjnych jest możliwość znacznej różnicy w czasach formowania się sygnałów wyjściowych. Jednak pokazaną wadę można częściowo zlikwidować poprzez zaprogramowanie wyjść układu PLD jako rejestrowych. Przewaga układów wielopoziomowych w porównaniu z metodami M2-M4 objawia się mniejszym kosztem realizacji, wyrażonym liczbą wykorzystanych makrokomórek PLD.

            Cechą szczególną metody M5 jest to, że już zrealizowane funkcje, części funkcji lub ich inwersje są szeroko  wykorzystywane jako funkcje-faktory do realizacji innych funkcji. Metoda M5 jet bardzo podobna do metody M3 i także składa się z trzech etapów. Różnica w pierwszym etapie polega na tym, że wykonuje się nie rozdzielną, a wspólną minimalizację zbioru funkcji YÈ . Z dwóch funkcji y_i i _i, przy wypełnieniu koniecznych i wystarczających warunków realizacji do zbioru Y* dołącza się najbardziej efektywną funkcję jako faktor do realizacji innych funkcji. Na drugim etapie zgodnie z metodą M2 formowany jest podzbiór części funkcji B₁,...,B_T. Różnica polega na tym, że jeśli jedna z realizowanych funkcji (części funkcji) lub jej inwersja jest funkcją-faktorem dla innych funkcji, to wprowadza się funkcję pośrednią i wykonuje się odpowiednie przekształcenie reprezentacji zbioru funkcji Boolowskich Y*. W metodzie M5 jest też przewidziana możliwość wprowadzenia funkcji pośrednich w celu uproszczenia realizacji zbioru funkcji Boolowskich Y*. Na trzecim etapie syntezy części funkcji są łączone za pomocą sumy logicznej układu PLD ostatniego poziomu zgodnie z metodą M3.

            Do zalet metody M5 należy odnieść znacznie pełniejsze wykorzystanie możliwości architektur układów PLD:

• sprzężeń zwrotnych do podawania prostych i zanegowanych wartości realizowanych funkcji lub ich części;

• wewnętrznych makrokomórek PLD do realizacji funkcji pośrednich;

• makrokomórek z dwoma sprzężeniami zwrotnymi dla jednoczesnej realizacji funkcji pośrednich i wprowadzania wartości zmiennych wejściowych.

Wady metody są następujące:

• różny czas formowania wartości funkcji wyjściowych.

Dlatego też, metoda M5 może być rekomendowana do realizacji złożonych zbiorów funkcji Boolowskich, kiedy szybkość działania nie jest parametrem krytycznym, a należy minimalizować koszt realizacji.

<powrót>