Accumulatore Binario

[dott.cicala]

Se realizzi il circuito a componenti discreti, considera che per una porta AND teorica, ci vogliono minimo 2 bjt. 

Una sola porta AND 7400 invece è fatta così

Un solo flip flop D è fatto circa così

La struttura del solo Full Adder è così

 

Da tutto ciò, immagina la quantità di componenti necessaria.

Con LT, si dovrebbe, prima creare il circuito di ogni singolo componente, poi creare il blocco funzionale da inserire in libreria e alla fine, con i vari blocchi realizzati e funzionanti, realizzare l'accumulatore.

Altrimenti, se realizzato in un solo colpo, ammettendo che ci si riesca, il simulatore non riuscirebbe a simularlo

Modificato: 28 agosto 2015 da dott.cicala

[fisica]

Francamente mi chiarirei ancora un po' le idee.

Scrivevi, all'inizio, "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 ! "

Ora, mi chiedo da perfetto ignorante: ma quei 630 MHz, quei 76mW entrano nel gioco che stai facendo? 

Come sottolineava il Dott (che la sa lunga...) " 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? "

Quei parametri che entrano non nell'abstract dell'articolo, ma addirittura nel titolo hanno una qualche importanza? 

Così, a prima vista, la simulazione viene poi, quando si sa cosa simulare, perchè se il signor Strollo ha ritenuto di sottolineare quei dati, un motivo ci sarà di certo e simulare un circuito errato sembra poco utile.

Ad esempio, sempre rischiando di sottolineare la mia incompetenza nei sintetizzatori, il circuito suggerito da dott. cicala SN7483 dichiara una potenza media di 0,23W, come ci azzecca con i 76mW? e il tempo di commutazione di circa 15nS, quello può andar invece bene?

 

farei una verifica con chi ti ha dato il tema della tesi!

Modificato: 28 agosto 2015 da fisica

[Aniello Paolo Malinconico]

ieri su LTSpice ho realizzato la struttura del flip flop di tipo D ed era come l'hai postata tu . Infatti è un lavoraccio assurdo da fare per realizzare l'intero accumulatore.

Stamattina sono andato all'università in cerca del prof. , ma ovviamente niente di niente. 

 

EDIT:
A me è stato assegnato solo il titolo della tesi : Studio e Progetto di un accumulatore. Il prof. mi ha consigliato di seguire l'articolo del prof.Stollo per quanto riguarda lo studio dell'accumulatore e poi di progettarne uno a 4 bit. Ho solo queste informazioni!

Modificato: 28 agosto 2015 da Aniello Paolo Malinconico

[dott.cicala]

Ovvio che i 76mW sono possibili solo usando una tecnologia diversa dalla TTL sia pure LS o migliori e neppure con la serie HCT.

Pur ammettendo di riuscire a contenere i consumi nei 76mW, con qualsiasi di queste famiglie non è mai possibile raggiungere i 630MHz.

La serie più veloce arriva al max a poco più di 120MHz. Per andare oltre ci vuole qualcosa di molto più complesso.

Avete presente quegli integratini quadrati con zampette da tutte le parti e che superano tranquillamente il GHz? 

Il riferimento a vhdl...non è casuale 

Certamente a quelle frequenze non si usa LTspice. L'esempio con le vecchie TTL 7483 - 7474 ha sempre valore didattico....

Se cerco, sono convinto di trovare i miei appunti ormai ingialliti.......Prima si studiava il buffer e poi la ALU 74181 e pian piano si arrivava al mitico....Z80cpu - ctc - pio - dma ecc ecc ecc....cioè...quando a scuola si imparava qualcosa.... 

EDI

Ho solo queste informazioni!

Allora vai tranquillo. Un progettista serio non si mette a riprogettare le porte logiche, ma sa scegliere e utilizzare i componenti che il mercato mette a disposizione considerando anche l'aspetto economico.

Modificato: 28 agosto 2015 da dott.cicala

[fisica]

non dimenticare lo STI MK3801 ma release almeno G

[Aniello Paolo Malinconico]

A tal proposito penso che io debba "solamente" studiare l'articolo del prof.Stollo e poi progettare un semplice accumulatore binario a 4 bit senza vincoli sulla velocità , dissipazione di potenza, eventuali ritardi ecc.

[dott.cicala]

E allora vai tranquillo con la 7483  - 7474 o 374 come preferisci.  Se poi prendi proteus....sei a cavallo

Il circuito che ti ho postato funziona

Altrimenti si rende necessaria una breadboard FPBGA 484 pin e un arbitrary waveform generator da qualche GHz e poco altro

[dott.cicala]

Breaking News.....

però...forse...il prof .....non è proprio scoppiato.....l'ho appena fatto col LT....e funziona 

[fisica]

OTTIMO! mai dubitare troppo del naso dei prof...

[Aniello Paolo Malinconico]

aeeee ! ahahaah
Avevo appena installato proteus 8 quando mi è arrivata la notifica del tuo messaggio!

E' parecchio differente implementarlo con LTSpice rispetto che con Proteus? Anche io ieri ho provato con LT , ma non vi sono i componenti , ad esempio l'adder ed il flip flop di tipo d non ci sono (infatti avevo implementato il ff D partendo da uno JK, vedi la figura)

 

Modificato: 28 agosto 2015 da Aniello Paolo Malinconico

[Aniello Paolo Malinconico]

Sto provando con Proteus 8. Per ora ho posizionato : 1 adder 7483  che mi ridà 4 uscite che andrò a collegare ai 4 ingressi (D1,D2,D3,D4) del Quad Flip Flop di tipo D (40175).  La base dovrebbe essere questa , o no? 

Ora devo capire come collegare gli ingressi ed il clock.

 

EDIT: Tu nel tuo progetto hai utilizzato 4xDual FlipFlop D (7474)? 

 

Modificato: 28 agosto 2015 da Aniello Paolo Malinconico

[dott.cicala]

Questa è la simulazione con LT. Ho usato i componenti della libreria DIGITAL (ovviamente) e ho ricostruito con le porte il circuito interno del 7483...e pur non capendosi niente dall'immagine...funziona...

Con proteus ho usato la 7483 con la 7474 ma ho anche provato la 74374....quest'ultima può avere qualche rilevanza se si deve realizzare il pcb perchè così si usa un integrato in meno.

[dott.cicala]

Devo ammettere di essere stato un po' prevenuto nei confronti dei professoroni 

Comunque il FFD c'è....manca il sommatore, ma lo si può costruire...ci sono tutte le porte che servono....e se non ci sono, ma ci sono, se non ci fossero...si usa DE MORGAN

[Aniello Paolo Malinconico]

Magari un giorno lo faccio anche io con LT. Per ora lo inizio a fare con proteus che lo vedo molto meno primitivo di LT! Comunque sono arrivato a questo punto :

 

Fin qui qualche errore?

Volevo ora sapere , gli ingressi da dare all'adder , da che blocco li prendo? Da un generatore? Donde esta? Infine , i vari output , dove li prendo? Cioè c'è un blocco apposito di output da collegare ad ogni uscita? 

EDIT: Ho fatto di tutto per vedere il tuo screenshot , ma non si legge ! Con lo zoom l'immagine si sgrana (colpa della compressione XD)

Modificato: 28 agosto 2015 da Aniello Paolo Malinconico

[Livio Orsini]

ed infine con LTSpice proverò a realizzare lo schema con parti analogiche

 

Se ho capito bene tu intenderesti ricreare  tutto il dispositivo rifacendo ad elementi discreti tutte le porte logiche?

A me sembra un'inutile pazzia, come reinventare la ruota scolpendola da un masso di pietra con utensili di selce, però capisco che c'è chi può avere idee differenti dalle mie.

 

Mentre scrivevo il messaggio hai modificato il tuo lasciando che l'idea di rifare il tutto a componenti discreti sia solo una remota ipotesi. Pian piano le cose migliorano.

Infine , i vari output , dove li prendo?

 

Da nessuna parte. in uscita ci andrà l'ingresso che segue questo circuito. A cosa serve questo accumulatore? Da cosa deve essere seguito? Datti una risposta a queste domande e saprai che blocchi dovrai usare.

Similmente per l'ingresso.

Se devi solo simulare il funzionamento ti bastan quattro interruttori, altrimenti vale il discorso precedente.

Un accumulatore da solo non serve ad alcunché.

Tieni poi presente che l'esempio ha un parallelismo di 4, ma potrebbe anche essere di 32 o di 64 bits, o anche di più.

Modificato: 28 agosto 2015 da Livio Orsini

[dott.cicala]

Nessun ingresso può rimanere fluttuante, deve assumere una condizione logica definita.

Guarda negli strumenti. C'è tutto. Il dip switch per simulare gli ingressi, il generatore di clock, l'alimentazione, l'oscilloscopio ecc ecc ecc.

Proteus non è solo un simulatore, ma va dalla progettazione dello schema elettrico alla realizzazione del pcb. Supporta anche varie mcu e disegnato lo schema e inserito il firmware, permette di simulare il circuito definitivo.

[Aniello Paolo Malinconico]

c'è differenza tra i dual flip flop D 74LS74 e 7474 ?ù

La messa a terra come si mette?

Modificato: 28 agosto 2015 da Aniello Paolo Malinconico

[Aniello Paolo Malinconico]

 

Eccolo. Mi manca:

-La messa a terra dell'adder e delle resistenze. Come si mette la messa a terra? Disegnandola? Oppure c'è una componente apposita?

-Il triangolo in alto a sinistra che raprresenterebbe la massa se non sbaglio ! Anche questa componente , dove la prendo?

Detto ciò, dovrei configurare i vari componenti e poi simulare? 

 

[dott.cicala]

La messa a terra....

Non è la messa a terra...ma il pin di CARRY IN. L'ho collegato a massa = 0 volt = livello logico zero, per svolgere la somma solo su 4 bit.

Le resistenze sono di pull down, così quando i dip switches non sono chiusi, gli ingressi si trovano a zero logico.

La freccia che guarda in alto....è il terminale POWER che è anche il livello logico 1

Sia la messa a terra...che il power...li trovi qui

Poi non devi configurare niente, se hai scelto i componenti dalla libreria....hai settato il clock, ad esempio a 1000Hz, basta che premi play

e poi vai a regolare l'oscilloscopio...che comparirà....base tempi, trigger, amplificatori verticali.

[dott.cicala]

E uqesto cos'è ??!! 

E' lo stesso circuito fatto con LTspice....e funziona

[Aniello Paolo Malinconico]

Ecco cosa mi restituisce :

 

 

cioè non funge! Cliccando sul clock 2 volte , mi si apre la finestra delle impostazioni e devo settare solo la frequenza a 1000 hz e basta?

PS. Fammi prima funzionare questo e dopo mi approccio a LTSpice!

 

EDIT: 

Magari ti serve anche questo :

 

Modificato: 28 agosto 2015 da Aniello Paolo Malinconico

[dott.cicala]

No non servono, servono solo per il pcb....a meno che non hai fatto il progetto con schema, pcb e firmware....serve solo lo schema

Ma quando premi play....lampeggiano i pallini? tipo le uscite del 7483 eec ecc ecc e specialmente gli ingressi del DSO?

Il clock va settato così.....e funziona anche oltre i 100KHz

[Maria Francesca Malinconico]

Sono Aniello Paolo, non riesco a rispondere con il mio account. Comunque non lampeggia alcuna luce quando avvio la simulazione. 

[dott.cicala]

Dove hai messo il generatore di clock c'è un pallino verde - un nodo - non ci deve essere. Cancella il filo, il nodo e rifai.

Controlla che il filo si colleghi al nodo del generatore di clock. usa lo zoom

Quando ci clicchi sopra, se è collegato, il filo e il gen diventano rossi

[dott.cicala]

Fai così....vai sul mio profilo >attività>download>file

scarica Buffer 4 bit

cancella il tuo schema (non il progetto)

fai --> file>import section

salva

premi play

poi te lo studi

......

Modificato: 28 agosto 2015 da dott.cicala