Circuiti e flip-flop metastabili
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Questions and Answers

Cosa rappresenta la formula fc = 1/T?

  • La frequenza di clock (correct)
  • Il tempo di setup
  • Il ritardo di propagazione del segnale
  • Il tempo di hold

Qual è il vincolo sul tempo di setup?

  • Tc = tpcq + tpd + tsetup
  • Tc - tpcq - tpd - tsetup
  • Tc ≤ tpcq + tpd + tsetup
  • Tc ≥ tpcq + tpd + tsetup (correct)

Cosa rappresenta il termine tpcq?

  • Il tempo di hold
  • Il tempo di commutazione del segnale
  • Il tempo di propagazione del segnale
  • Il ritardo di propagazione da clock a Q (correct)

Che cos'è un sincronizzatore?

<p>Un dispositivo che riceve un ingresso asincrono e un clock per produrre un'uscita Q (C)</p> Signup and view all the answers

Cosa succede se D cambia durante il tempo di apertura nel sincronizzatore?

<p>Q assume un valore TRUE o FALSE, ma non può assumere un valore metastabile (A)</p> Signup and view all the answers

Che cos'è un valore metastabile?

<p>Un valore intermedio e instabile (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è il vincolo sul tempo di hold?

<p>tccq + tcd ≥ thold (B)</p> Signup and view all the answers

In una macchina alla Moore, quali tabelle sono necessarie?

<p>Entrambe le tabelle degli stati e delle uscite (D)</p> Signup and view all the answers

Perché sono necessari i sincronizzatori?

<p>Per garantire dei livelli logici corretti (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è il proceso che avviene in un flip-flop quando Il clock ha un fronte di salita?

<p>Il flip-flop copia D sull'uscita Q a ogni fronte di salita del clock (B)</p> Signup and view all the answers

Che cosa influisce sulla scelta della codifica degli stati in una FSM?

<p>Il progetto hardware (B)</p> Signup and view all the answers

Che cosa rappresenta il tempo di apertura di un elemento sequenziale?

<p>Il tempo di setup e il tempo di hold (C)</p> Signup and view all the answers

Perché è importante che il periodo del clock sia abbastanza lungo?

<p>Per permettere ai segnali di stabilizzarsi (C)</p> Signup and view all the answers

Che cos'è lo sfasamento del clock?

<p>La differenza di tempo fra i fronti di salita del clock (B)</p> Signup and view all the answers

Che cosa rappresenta il tempo di ciclo (Tc)?

<p>Il tempo fra i fronti di salita del clock (C)</p> Signup and view all the answers

In una macchina alla Mealy, quali tabelle sono necessarie?

<p>Una tabella unica di stati e uscite (C)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni descrive correttamente il comportamento di un circuito sincrono che presenta un segnale di clock?

<p>Il circuito cambia il suo stato logico solo ai bordi di salita o di discesa del segnale di clock. (A)</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende per 'metastabilità' in un flip-flop?

<p>Uno stato intermedio non definito, in cui il flip-flop non è né 0 né 1. (A)</p> Signup and view all the answers

Come può essere ridotto il rischio di metastabilità in un circuito sincrono?

<p>Utilizzando un clock più lento. (B), Utilizzando un flip-flop con un tempo di setup minore. (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è il vantaggio principale del parallelismo spaziale in un sistema di elaborazione?

<p>Consente di elaborare più compiti contemporaneamente. (B)</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende per 'dipendenza' nel contesto del parallelismo?

<p>La dipendenza di un'azione da un'altra azione che deve essere completata prima. (C)</p> Signup and view all the answers

Quale tipo di parallelismo è più adatto per la divisione di un compito complesso in una sequenza di sotto-compiti che vengono eseguiti in modo concatenato?

<p>Parallelismo temporale. (B)</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende per 'latenza' nel contesto di un sistema di elaborazione?

<p>Il tempo necessario per l'elaborazione di un token dal punto di ingresso al punto di uscita. (B)</p> Signup and view all the answers

Quale dei seguenti è un esempio di logica sequenziale?

<p>Un circuito che memorizza un bit di informazione. (D)</p> Signup and view all the answers

Study Notes

Logica Sequenziale

  • In uno stato di metastabilità, il valore di uscita del circuito oscilla tra due valori logici possibili, senza stabilizzarsi su nessuno dei due.
  • Un sincronizzatore può essere costruito utilizzando due flip-flop per garantire che l'uscita sia stabile e valida.

Parallelismo

  • Il parallelismo è un modo di lavorare in cui più token vengono elaborati contemporaneamente per aumentare la capacità produttiva.
  • Esistono due tipi di parallelismo: spaziale e temporale.
    • Parallelismo spaziale: vengono utilizzate più copie dell'hardware per elaborare più lavori contemporaneamente.
    • Parallelismo temporale: ogni compito viene diviso in fasi come una catena di montaggio (pipelining).
  • Il problema principale del parallelismo è dato dalle dipendenze tra le azioni.

Progettazione di una FSM

  • Per progettare una FSM, è necessario:
    • Identificare gli ingressi e le uscite.
    • Disegnare un diagramma degli stati.
    • Scrivere le tabelle delle transizioni e delle uscite.
    • Decidere la codifica degli stati.
    • Scrivere le espressioni booleane per la logica di stato prossimo e la logica di uscita.
    • Disegnare lo schema della rete.

Temporizzazione della Logica Sequenziale

  • Un flip-flop copia D sull'uscita Q a ogni fronte di salita del clock.
  • Il tempo di apertura di un elemento sequenziale viene definito da un tempo di setup e da un tempo di hold.
  • Il periodo del clock deve essere abbastanza lungo da permettere a tutti i segnali di stabilizzarsi.
  • Il vincolo sul tempo di setup è dato da: Tc ≥ tpcq + tpd + tsetup.
  • Il vincolo sul tempo di hold è dato da: tccq + tcd ≥ thold.
  • I sincronizzatori sono dispositivi che ricevono un ingresso asincrono D e un clock CLK per produrre un'uscita Q entro un certo periodo di tempo.
  • Il valore metastabile è un valore intermedio e instabile che può essere assunto da un circuito digitale quando si verifica una transizione di stato.

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Description

Il valore di uscita del circuito oscilla tra due valori logici possibili senza stabilizzarsi su nessuno dei due. La figura mostra un modo semplice di costruire un sincronizzatore a partire da due flip-flop.

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