Accumulatore Binario

[Aniello Paolo Malinconico]

Qualcuno ha mai sentito parlare dell'Accumulatore Binario e soprattutto della sua progettazione?

[Livio Orsini]

Tutti i processori hanno almeno un accumulatore. La larghezza dell'accumulatore è pari al parallelismo del processore. Ad esempio un micro a 8 bits ha almeno un accumulatore da 8 bits.

 

Chiarisci meglio il senso della tua domanda.

[Aniello Paolo Malinconico]

Dovrei effettuare la progettazione di un Accumulatore Binario a 4 bit e verificarne in simulazione le prestazioni per la mia tesi di laurea triennale . Mi hanno dato come riferimento l'articolo Strollo et al., "A 630 MHz, 76 mW Direct Digital Frequency Synthesizer Using Enhanced ROM Compression Technique," che appunto tratta dello studio dell'accumulatore. Tuttavia, non so da dove iniziare per progettarne uno ! 

[fisica]

il tema è bello anche se l'articolo è decisamente datato. Vedo che Strollo ha fatto anche cose molto piu' recenti, magari dai un occhio anche ad altri articoli, in modo da completare le informazioni. 

Poi, per progettarlo, ti conviene prima capire in che contesto è inserito il circuito, come collaudarlo e verificarlo, e poi come realizzarlo, se lo vuoi fisicamente in mano, secondo me.

Se invece la richiesta è quella di simularlo solamente, devi disporre almeno del contesto. Estrarre l'accumulatore da un contesto di progetto risulta a me poco comprensibile. Ma certamente altri la sanno piu' lunga...

http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=7100943&searchWithin="Authors":.QT.Strollo, A.G.M..QT.&newsearch=true

 

 

[Aniello Paolo Malinconico]

Guarda, io ho finito tutti gli esami della laurea triennale in Ingegneria Informatica alla Federico II , ho fatto richiesta della tesi e mi è stata assegnata una in Elettronica col titolo : " Studio e progetto di un accumulatore binario. Partendo dallo studio dell'articolo Strollo et al., "A 630 MHz, 76 mW Direct
Digital Frequency Synthesizer Using Enhanced ROM Compression Technique," lo studente progetti un accumulatore binario a 4bit e ne verifichi in
simulazione le prestazioni."

Il prof. relatore della tesi mi ha dato quest'articolo. Io ho già scritto la parte relativo allo "studio dell'accumulatore binario" con relativi approfondimenti ecc. Mi mancherebbe "solo" la progettazione dell'accumulatore. Solo che , dato che ho fatto solo un esame di Elettronica e tra l'altro anche teorico, oggi mi ritrovo a progettare un accumulatore , cosa che non ho mai fatto e pertanto non so come e da dove iniziare ! 

Per questo motivo , vorrei avere un esempio , un qualcosa da cui prendere spunto!

[fisica]

Ok, mai pensato ad inserire "binary accumulator" su ricerca google? La prima cosa che viene fuori è il data sheet texas datato 1981 di un "4-bit parallel  binary accumulators".

Ora, questo è un inizio. da questo esistono tecnologie un attimo piu' moderne, e relativi componenti, o asics, o microcontrollori ad alta velocità. Ma la corretta strada a mio modestissimo parere, è che se hai sviluppato lo studio, ebbene quello altro non è che lo studio di fattibilità e la teoria su cui costruire il tuo progetto. I dati progetto, insomma.

Inventare l'acqua calda è ovviamente stupido, ed è giusto vedere cosa offre il mercato. Oggi la tecnologia mette a disposizione modi di ricerca che cinquanta anni fa non esistevano. Sfrutta la tecnologia.

http://www.ti.com/lit/ds/sdls197/sdls197.pdf

http://www.eecs.ucf.edu/~mingjie/EEE3342/12.pdf

con questi link vedi come sono "fatti dentro" ed è un grosso aiuto.

Texas ne ha molti anche velocissimi, ma oggi il circuito è normalmente implementato via software, se non servono velocità non maneggiabili.

Modificato: 26 agosto 2015 da fisica

[dott.cicala]

mai pensato ad inserire "binary accumulator" su ricerca google? 

 buona qesta.....

[Aniello Paolo Malinconico]

magari ho cercato  "DDFS"  che sarebbe il suo vero nome.... magari....
Mi disgusta quando si fanno battute di questo tipo... Mi sembra logico che per arrivare a scrivere e chiedere una mano su questo forum è perchè non avevo trovato nulla di comprensibile o meno. Se uno vuole aiutarmi, lo faccia e basta ... senza battute grossolane che lasciano il tempo che trovano.

Detto ciò, il secondo link mi sembra inutile , dato che non tratta di schemi di accumulatori binari puri (magari mi sbaglio)... Per quanto riguarda il primo link, ho visto lo schema dell'accumulatore , ma non capisco come possa implementarlo con LTSpice...

[fisica]

gli acronimi non aiutano mai i motori.

inoltre cosi' si prospetta l'uso che ne vuole fare e non l'oggetto in se'. Questa è una scelta che devi fare tu, se vuoi estirpare l'accumulatore dal contesto o se desideri considerarlo parte di un FHS.

Di fatto tu hai chiesto come si fa a implementare un accumulatore binario, il documento della Texas offre tavole della verità e schemi a blocchi. Se guardi lo schema generale comprendi che nella simulazione devi scindere i sottoblocchi e trattarli come unità singole, se invece vuoi sapere cosa c'e' dentro devi regredire con le descrizioni.

Ma cosa vuoi simulare, se non hai in libreria i blocchi? A quel punto devi prendere un asic e implementare all'interno la macchina, il simulatore corretto a quel punto è il sw stesso del componente.

 

Guarda cosa è venuto fuori alla terza pagina di google... https://ece.umaine.edu/ece/files/2012/05/ECE547_Aravind.pdf puo' servire?

Modificato: 26 agosto 2015 da fisica

[Aniello Paolo Malinconico]

l'ultimo link che hai postato tratta di accumulatori binari a 4 bit (come serve a me) ed a 12 , con relativa verifica dei risultati in simulazione. Lo schema di base dell'accumulatore a 4 bit , che prevede 4 full adder e 5 DDF, sta  a pagina 18; tuttavia , se io ora volessi simularlo con LTSpice , come dovrei fare?

[Livio Orsini]

se io ora volessi simularlo con LTSpice , come dovrei fare?

 

LTSpice è ottimo per circuiti analogici, visto che LT produce essenzialmente amplificatori operazionali, SMPS, comparatori analogici, etc.

Per circuiti digitali è meglio rivolgersi ad altri simulatori.

In Università non avete niente?

Già con Circuit maker student edition  si può fare abbastanza facilmente.

 

Come moderatore

Mi disgusta quando si fanno battute di questo tipo...

Una minore suscettibilità non guasterebbe e predisporrebbe ad una migliore collaborazione.

Sul forum ci si considera tutti amici e colleghi, quindi è naturale ci siano frizzi e lazzi, accettare anche le garbate prese in giro fa parte del gioco.

Usare termini come "disgusta" poi non suscita certo sentimenti amichevoli. 

Modificato: 26 agosto 2015 da Livio Orsini

[Aniello Paolo Malinconico]

Il prof., quando andai a concordare l'argomento della tesi, mi disse che dovevo utilizzare LTSpice per la simulazione...

 

 

PS. Per quanto riguarda la parte da moderatore, rispondo che sono il primo a scherzare, ma quando devo fare qualcosa di serio preferisco di no! In ogni caso mi scuso con la comunità 

[Livio Orsini]

Il prof., quando andai a concordare l'argomento della tesi, mi disse che dovevo utilizzare LTSpice per la simulazione...

 

Non ho mai avuto molta stima degli insegnanti, e simili prese di posizione non fanno che accrescere la mia disistima.

Forse si potrà anche riuscire a simulare il tutto con LT, magari scrivendo e mettendo a punto i modelli mancanti, però non è lo strumento più adatto.

Ci sono simulatori specializzati per funzioni specifiche e LT, oltre che essere abbastanza semplificato, è votato alla simulazione di processi analogici. 

[Aniello Paolo Malinconico]

Quindi tu mi consigli di usare "Circuit maker student edition" ? 

[Livio Orsini]

E' sicuramente più adatto di LT per questo tipo di simulazione.

[Aniello Paolo Malinconico]

Da questo link https://ece.umaine.edu/ece/files/2012/05/ECE547_Aravind.pdf si evince che un accumulatore binario a 4 bit è formato da 4 full adder e 5 flip flop tipo D.

Ho tentato di tradurre la descrizione dello schema dell'accumulatore che è la seguente :

L'uscita viene ottenuta al termine di ogni ciclo di clock. L'uscita dei primi 4 DFF sono rimessi in ingresso al sommatore corrispondente affinché vengano sommati. Si noti che il bit del riporto del primo sommatore viene dato in ingresso al riporto(carry-out) del secondo sommatore e questo continua fino all'ultimo. Il bit restituito dall’ultimo adder viene dato in ingresso al DFF. Questo viene fatto per garantire che il bit di riporto di uno stadio viene inviato al bit di riporto dello stadio successivo in esattamente un ciclo di clock.

Io vorrei implementare tutto ciò per simularlo . Qualcuno riesce a fare una bozza dello schema?

 

 

[dott.cicala]

Allora DDF...DFF non era altro che un Dual D Flip Flop   ?!!

Lo schema di fig.13....è disegnato male è incompleto e incomprensibile. Disegnare dei rettangoli e attaccarci delle lineette...

....lascia il tempo che trova.

Qui hai qualcosa di decente e comprensibile.....o lo devi disegnare con le porte logiche?

Guarda anche qui http://www.alvie.com/zpuino/vhdl7.html se c'è qualcosa che ti può servire.

 

[dott.cicala]

E per finire....

ecco il circuito progettato e simulato!

Che ne dici....può andare?

[Livio Orsini]

Cosa usi come simulatore?

[Aniello Paolo Malinconico]

Dott.Cicala grazie mille. Penso che lo schema così possa andare bene, saresti così gentile da implementarne uno anche utilizzando le porte logiche?

Come detto in precedenza , il mio simulatore sarebbe LTSpice , ma ieri provando ad  implementare l'accumulatore , ho davvero notato che sarebbe una cosa da pazzi farlo su LTSpice; pertanto sono aperto a qualsiasi altro simulatore !

[fisica]

sullo schema mancano le goccioline di sudore...

[dott.cicala]

Più sopra affermi:  Io ho già scritto la parte relativo allo "studio dell'accumulatore binario"

Non ti disgustare, anche le cose serie vanno affrontate con allegria (allegri sì, ma non cogl...)

la domanda sorge spontanea:      come hai fatto? 

A porte logiche?!  Adesso non esageriamo. Mi ci vorrebbe troppo tempo...e oggi è l'ultimo giorno di ferie....

....devo riparare la lavastoviglie che si è rotta ieri sera....la lavatrice l'ho riparata ieri pomeriggio....chissà perché al rientro dalle vacanze si rompe sempre qualcosa? Ho pure trovato la batteria dell'auto completamente scarica.

Solitamente qui non facciamo lavori conto terzi, al massimo diamo una mano, un consiglio. Cosa che è avvenuta sin dall'inizio...adesso servono le tue gocce di sudore.

Al limite ti posso dare un ulteriore suggerimento. Gli integrati utilizzati sono solo 2 tipi.

1x     7483 - full adder

2x     7474 - dual D flip flop

Il 7474 si potrebbe sostituire col 74374 che è un QDFF....(mai sentito prima) ovvero un QUAD D FLIP FLOP e il circuito si ridurrebbe a 2 soli integrati invece che 3.

Se scarichi i rispettivi fogli tecnici, vedrai che c'è anche lo schema interno.

Per simularlo ho usato Proteus 8 Professional che include anche isis schematic capture - non è gratuito - ma una vale l'altro...sapendoli usare.

LTspice.....vorrei proprio vedere il modello per il 7483.....secondo me il tuo prof.... o ha avuto un lapsus.....oppure..... non aveva la minima idea di cosa stava parlando....e per media ponderata...propendo per la seconda 

[Livio Orsini]

Per simularlo ho usato Proteus 8 Professional che include anche isis schematic capture - non è gratuito - ma una vale l'altro...sapendoli usare.

 

Stefano, la mia era curiosità io uso quello di NI, però per simulazioni come questa ho una vecchia copia di Circuit Maker, che a mio parere è ancora tra i più validi per le simulazioni di circuiti digitali.

..secondo me il tuo prof...

Stefano purtroppo questa è la media degli insegnanti nostrani. C'è qualche punta di eccellenza ma la maggior parte son li solo per portarsi a casa lo stipendio e farsi gli affari loro e, spesso troppo spesso, non sanno molto di quello che insegnano.

[dott.cicala]

Circuit maker non l'ho mai usato, avendo appunto proteus che servirebbe per fare i pcb ma poi simula anche e simula pure le mcu incollandoci il codice.

Di National Instruments ho LabView e avevo anche la sua fpga e tante belle schedine...poi si è bruciato tutto e così è rimasto solo il software che comunque si può usare tranquillamente per altre applicazioni.

Lasciamo perdere il discorso scuola...perché credo sia biunivoca la cosa:

C'è chi non sa cosa insegna e chi non sa cosa studia. Ad entrambi è molto chiaro lo scopo

 

[Aniello Paolo Malinconico]

Oggi scarico Proteus 8 Professional e provo a fare la simulazione come l'hai fatta tu, almeno così ho un'inizio di qualcosa. Poi provo a fare lo stesso schema con le porte logiche (molto più complesso) ed infine con LTSpice proverò a realizzare lo schema con parti analogiche (Nmos,Pmos ecc.) e verrà qualcosa di abnorme ! 

Vi terrò aggiornati ! 

 

PS. Grazie mille per l'aiuto!