上例设计的这种结构框图,其任何一处的功能修改和扩充 均涉及全局,而且总控制器的设计将十分复杂 若采用总线结构,则该智能仪表的方框图如下 Data bus Add bus ContI Bus 数据 数据 显示器 采集 输入 微处 存储 输出 模块数据接口 理器 器 接口 打印机 同一种功能的数字系统,可以设计出不同的结构, 在总体结构设计中,任何设计优化的考虑都要比物理 实现阶段中的技术优化产生大得多的效益,这是系统 设计过程中最具创造性的工作
上例设计的这种结构框图,其任何一处的功能修改和扩充 均涉及全局,而且总控制器的设计将十分复杂。 若采用总线结构,则该智能仪表的方框图如下: Data BUS Add BUS Contl BUS 输入 接口 微处 理器 存储 器 输出 接口 数据 采集 模块 显示器 数据 打印机 数据 同一种功能的数字系统,可以设计出不同的结构, 在总体结构设计中,任何设计优化的考虑都要比物理 实现阶段中的技术优化产生大得多的效益,这是系统 设计过程中最具创造性的工作
8.2数字系统设计的描述工具 822定时图(时序图、时间关系图) 在数字系统中,信息的传送、处理或存储都是在特定时 间意义上的操作,是按照严格的时序进行协调和同步的。系 统各模块之间,模块内部各功能部件之间、各功能部件内部 的各逻辑门电路或触发器之间,输入信号、输出信号和控制 信号的对应关系及特征,通常用时序图来描述 时序图的描述也是一个逐步细化的过程。从描述系统输 入、输出之间的定时关系的简单时序图开始,随著系统设计 的不断深入,时序图将不断地反映新出现的系统内部信号的 时序关系,直到最终一个完整的时序图
8.2 数字系统设计的描述工具 8.2.2 定时图 (时序图、时间关系图) 在数字系统中,信息的传送、处理或存储都是在特定时 间意义上的操作,是按照严格的时序进行协调和同步的。系 统各模块之间,模块内部各功能部件之间、各功能部件内部 的各逻辑门电路或触发器之间,输入信号、输出信号和控制 信号的对应关系及特征,通常用时序图来描述。 时序图的描述也是一个逐步细化的过程。从描述系统输 入、输出之间的定时关系的简单时序图开始,随著系统设计 的不断深入,时序图将不断地反映新出现的系统内部信号的 时序关系,直到最终一个完整的时序图
例交通灯控制系统 传感器 关注各信号:电平/脉冲、同步/异步 ET N/S Red N/S Yellow N/S Green (a)示意图 E/W Red 国 E/W Yellow 控 E/W Green 制 器 固定的时间片 ET/T (b)框图 (c)定时图
例 交通灯控制系统 N S E W ET WT 灯 灯 灯 传感器 灯 传感器 (a) 示意图 控 制 器 N S E W ET WT (b) 框图 t1 t2 t3 t4 (c) 定时图 N/S Red N/S Yellow N/S Green E/W Red E/W Yellow E/W Green ET/WT 关注各信号:电平/脉冲、同步/异步 固定的时间片
82.3逻辑流程图 也称流程图,它用约定的几何图形(矩形、菱形、椭圆 形等)、指向线和简练的文字说明,描述系统的基本工作过 程 逻辑流程图的描述对象是控制单元,并且以系统时钟 来驱动整个流程。这一点与由事件驱动的软件流程图不同 1、基本符号 用三种符号:矩形状态框、菱形判别框、椭圆形条件框。 入口 入口 入口 入口 功能说明状态 0 0 条件 或状态名输出 条件>或 条件 功能说明】输出 表 表 出口 条件假出门/1 条件假出口 条件真出口 条件真出口 出口 (a)状态框 (b)条件判别框 (c)条件输出框
8.2.3 逻辑流程图 也称流程图,它用约定的几何图形(矩形、菱形、椭圆 形等)、指向线和简练的文字说明,描述系统的基本工作过 程。 逻辑流程图的描述对象是控制单元,并且以系统时钟 来驱动整个流程。这一点与由事件驱动的软件流程图不同。 功能说明 或状态名 入口 出口 状态 输出 表 (a) 状态框 条件 条件假出口 0 入口 条件真出口 1 条件 或 入口 条件假出口 0 条件真出口 1 (b) 条件判别框 功能说明 入口 出口 条件 输出 表 (c) 条件输出框 1、基本符号 用三种符号:矩形状态框、菱形判别框、椭圆形条件框
1、基本符号 状态框表示系统必须具备的状态,判别框及条件输出框 不表示状态,只表示某状态框在不同的输入条件下的分支出 口及条件输出,即用一个状态框及若干个判别框或条件输出 框,组成一个状态单元 如果在某状态下的输出与输入无关,即 Moore型输出, 则该状态输出可标注在状态框旁的状态输出表中,且这个状 态单元必定不包括条件输出框。 入口 z1个表示进入状态 state,输出z1有效。 功能说明 或状态名 Z2↓,Z3↓ z2表示进入状态 state,输出z2无效 状态输出表 z3↑表示进入状态 state,输出z3有效, 出 并在退出状态 state,输出z3无效
1、基本符号 状态框表示系统必须具备的状态,判别框及条件输出框 不表示状态,只表示某状态框在不同的输入条件下的分支出 口及条件输出,即用一个状态框及若干个判别框或条件输出 框,组成一个状态单元。 如果在某状态下的输出与输入无关,即 Moore 型输出, 则该状态输出可标注在状态框旁的状态输出表中,且这个状 态单元必定不包括条件输出框。 功能说明 或状态名 入口 出口 状态输出表 z1 ↑, z2 ↓, z3 ↑↓ z1 ↑表示进入状态state,输出z1 有效。 z2 ↓表示进入状态state,输出z2 无效。 z3 ↑↓表示进入状态state,输出z3 有效, 并在退出状态state,输出z3 无效