234262 234262 – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT Tutorial #7 Preventing combinatorial loops.

Slides:



Advertisements
Similar presentations
Completeness and Expressiveness. תזכורת למערכת ההוכחה של לוגיקה מסדר ראשון : אקסיומות 1. ) ) (( 2. )) ) (( )) ( ) ((( 3. ))) F( F( ( 4. ) v) ( ) v ((
Advertisements

מבוא למדעי המחשב לתעשייה וניהול
1 Formal Specifications for Complex Systems (236368) Tutorial #4 Refinement in Z: data refinement; operations refinement; their combinations.
מבוסס על הרצאות של יורם זינגר, האוניברסיטה העברית י"ם
גרף מכוון Directed Graph a b c f g ed h צמתים חוג עצמי קשתות.
מערכות זיכרון – Sequential Logic
שאלת חזרה בקר ומסלול נתונים – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT.
Tutorial #10 MIPS commands – © Yohai Devir 2007 Technion - IIT.
מכונת מצבים תרגול מס' 4 Moshe Malka.
מתמטיקה בדידה תרגול 3.
רקורסיות נושאי השיעור פתרון משוואות רקורסיביות שיטת ההצבה
משטר דינמי המשך – © Dima Elenbogen :55 חידה שכדאי לעבור עליה: 2011/ho/WCFiles/%D7%97%D7%99%D7%93%D7%94%20%D7%A2%D7%9D%20%D7%91%D7%95%D7%A0%D7%95%D7%A1.doc.
Inverse kinematics (Craig ch.4) ב"ה. Pieper’s solution נתבונן ברובוט עם 6 מפרקי סיבוב כאשר שלושת הצירים של המפרקים האחרונים נחתכים. נקודת החיתוך נתונה.
חורף - תשס " ג DBMS, Design1 שימור תלויות אינטואיציה : כל תלות פונקציונלית שהתקיימה בסכמה המקורית מתקיימת גם בסכמה המפורקת. מטרה : כאשר מעדכנים.
R. Bar-Yehuda © 1 קומבינטוריקה למדעי - המחשב – הרצאה #14 Graph theory – תורת הגרפים Chapter 1: PATHS IN GRAPHS – 1. מסלולים.
תכנות תרגול 2 שבוע : שבוע שעבר כתבו תוכנית המגדירה שלושה משתנים מאתחלת אותם ל 1 2 ו 3 ומדפיסה את המכפלה שלהם את ההפרש שלהם ואת הסכום שלהם.
אוטומט מחסנית הפקולטה למדעי המחשב אוטומטים ושפות פורמליות ( ) תרגיל מספר 11.
Tutorial #7 Preventing combinatorial loops – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT.
חורף - תשס " ג DBMS, צורות נורמליות 1 צורה נורמלית שלישית - 3NF הגדרה : תהי R סכמה רלציונית ותהי F קבוצת תלויות פונקציונליות מעל R. R היא ב -3NF.
1 Formal Specifications for Complex Systems (236368) Tutorial #5 Refinement in Z: data refinement; operations refinement; their combinations.
– © Dima Elenbogen :43 להזכירכם ספיקה (Throughput)כמה חישובים מסוגלת המערכת לבצע ביחידת זמן. עיכוב (Latency)פרק הזמן העובר מהרגע שבו התקבל.
מסדי נתונים תשס " ג 1 תכנון סכמות – אלגוריתם פירוק לתבניות בצורת BCNF מסדי נתונים.
א " ב, מילים, ושפות הפקולטה למדעי המחשב אוטומטים ושפות פורמליות ( ) תרגיל מספר 1.
משטר סטטי שערים לוגיים Wired Drives – © Dima Elenbogen 2009, Moshe Malka :29.
Formal Specifications for Complex Systems (236368) Tutorial #6 appendix Statecharts vs. Raphsody 7 (theory vs. practice)
תורת הקבוצות חלק ב'. קבוצה בת מניה הגדרה: קבוצה אינסופית X היא ניתנת למניה אם יש התאמה חד-חד ערכית בין X לבין .
תירגול השלמה : Pipelined MIPS Single-cycle MIPS Retiming Mealy Criterion 09: © Dima Elenbogen 2010, Technion 1.
משטר דינמי – © Dima Elenbogen :00. הגדרת cd ו -pd cd - הזמן שעובר בין הרגע שראשון אותות הכניסה יוצא מתחום לוגי עד אשר אות המוצא יוצא מתחום.
תזכורת: גרפים גרף (G=(V,E V|=n, |E|=m| מכוון \ לא מכוון דרגה של קדקד
Solving MIPS Exam Problems 21: © Dima Elenbogen 2010, Technion 1.
Tutorial #6 Controller + DataPath part II – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT.
– © Dima Elenbogen :11 להזכירכם ספיקה (Throughput)כמה חישובים מסוגלת המערכת לבצע ביחידת זמן. עיכוב (Latency)פרק הזמן העובר מהרגע שבו התקבל.
Tutorial #7 Preventing combinatorial loops – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT.
תרגול 7 עצי B
– © Yohai Devir 2007 Technion - IIT Tutorial #6 Controller + DataPath part II.
שאלה 1 נתון כביש ישר עם תחנות דלק בנקודות , בנקודת המוצא נתונה מכונית עם תא דלק שמספיק ל-100 ק"מ. מחיר מילוי תא הדלק בתחנה.
הפקולטה למדעי המחשב אוטומטים ושפות פורמליות (236353)
טיב פני שטח (טפ"ש) טיב פני שטח- רמת החלקות של המשטח.
תחשיב הפסוקים חלק ד'. תורת ההיסק של תחשיב הפסוקים.
Tutorials #4-#5 Controller + DataPath design – © Yohai Devir 2007 Technion - IIT.
משטר דינמי – © Dima Elenbogen :14. הגדרת cd ו -pd cd - הזמן שעובר בין הרגע שראשון אותות הכניסה יוצא מתחום לוגי עד אשר אות המוצא יוצא מתחום.
מודל הלמידה מדוגמאות Learning from Examples קלט: אוסף של דוגמאות פלט: קונסיסטנטי עם פונקציה f ב- C ז"א קונסיסטנטי עם S ז"א מודל הלמידה מדוגמאות Learning.
עקרון ההכלה וההדחה.
יחס סדר חלקי.
1 Formal Specifications for Complex Systems (236368) Tirgul Hazara.
תחשיב היחסים (הפרדיקטים)
מבוא למדעי המחשב, סמסטר א ', תשע " א תרגול מס ' 1 נושאים  הכרת הקורס  פסאודו - קוד / אלגוריתם 1.
משטר סטטי שערים לוגיים – © Dima Elenbogen 2009, Moshe Malka :59.
Markov Decision Processes (MDP) תומר באום Based on ch. 14 in “Probabilistic Robotics” By Thrun et al. ב"הב"ה.
מודל הלמידה מדוגמאות Learning from Examples קלט: אוסף של דוגמאות פלט: קונסיסטנטי עם פונקציה f ב- C ז"א קונסיסטנטי עם S ז"א.
שאלה 9 – בקר ומסלול - נתונים נתונה המערכת הבאה של בקר ומסלול נתונים. כל הקווים העבים בשרטוט ה DP הם ברוחב n. ה -ADDER מחבר מודולו n 2. COMPARE הוא רכיב.
1 מבוא למדעי המחשב סיבוכיות. 2 סיבוכיות - מוטיבציה סידרת פיבונאצ'י: long fibonacci (int n) { if (n == 1 || n == 2) return 1; else return (fibonacci(n-1)
(C) סיון טל גילוי מידע וזיהוי תבניות תרגול מס. 9 גילוי מידע וזיהוי תבניות תרגול מס. 9 דחיסת נתונים מהו קידוד תכונות של קידודים אי - שוויון קרפט.
Tutorial #6 Controller + DataPath part II – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT.
Tutorial #6 Controller + DataPath part II – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT.
פיתוח מערכות מידע Class diagrams Aggregation, Composition and Generalization.
מבוא למדעי המחשב לתעשייה וניהול הרצאה 7. סברוטינות subroutines.
מבוסס על הרצאות של יורם זינגר, האוניברסיטה העברית י"ם
1 Formal Specifications for Complex Systems (236368) Tutorial #1 Course site:
שיתוף PDT בין חוטים PDT Thread A Process Descriptor File Object 1 File Object 2 File 1 File 2 pthread_create Thread B Process Descriptor ה PDT משותף לכל.
Tirgul 12 Trees 1.
Formal Specifications for Complex Systems (236368) Tutorial #1
מבוא למדעי המחשב סיבוכיות.
טרנזיסטור כמתג דו מצבי ממסר - RELAY הפעלה רציפה , PWM
תיאוריית תכנון סכמות למסדי נתונים יחסיים חלק 4
בעיות נוספות ב-NPC.
Marina Kogan Sadetsky –
תרגול 11 NP complete.
למה רמת פרמי צריכה להיות קבועה בחומר שנמצא בשווי משקל?
Tutorials #4-#5 Coltroller + dataPath design
Presentation transcript:

– © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT Tutorial #7 Preventing combinatorial loops

מילי / מור L1L1 next state Moore FSM L2L2 STATESTATE OutIn L next_state Mealy FSM STATESTATE In STATE מכיל את המצב הנוכחי של ה FSM. L, L 1, ו L 2 הן לוגיקות צירופיות לאו דווקא ROM. משטר התזמון הבו-זמני – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT

Mealy vs Moore OutIn L next_state Mealy FSM STATESTATE DataPath חסרונות Mealy לא בטוחים במסלולים צירופיים. הם יכולים לעבור בצורה כלשהי זה עלול להאריך זמן מחזור מעגלים צירופיים! – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT יתרונות Mealy פחות מצבים משתמשים לשם הפחתת זמן חישוב

מסלולים צירופיים ב FSM מילי/מור L1L1 next state Moore FSM L2L2 STATESTATE OutIn L next_state Mealy FSM STATESTATE In DataPath – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT

מסלולים צירופיים ב FSM מילי/מור L1L1 next state Moore FSM L2L2 STATESTATE OutIn L next_state Mealy FSM STATESTATE In DataPath – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT

מעגלים צירופיים ZERO x x  y y M4M4 M4=1  ZERO Somewhere in the DP… Somewhere in the Control’s flow chart… במערכת יש בודאות מעגל צירופי: המוצא M4 של הבקר תלוי בערך הנוכחי של הכניסה ZERO  חייב להיות בבקר מסלול צירופי מ- ZERO ל 4M. ב-DP יש מסלול צירופי מכניסת הבקרה של M4 למוצא ZERO. שני מסלולים אלו מהווים ביחד מעגל צירופי – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT

מעגלים צירופיים ZERO x x  y y M4M4 M4=1 everywhere in the Control’s flow chart… הנחה חדשה: הבקר אמנם מסוג Mealy אבל אין לו את המצב הנ"ל, ואות הפלט M4 שלו כלל לא מותנה בקלט. האם יש בבקר מסלול צירופי מ- ZERO ל- M4? O I L STATESTATE – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT

דוגמא: אותות סטטוס ה-DP הם: a, b ו-c אותות הבקרה הם: y y = f(a, b, c) = a Λ b אין מסלול ב-DP מסוגים y ← a או y ← b שאלה: האם יש מעגל צירופי אם מממשים את הבקר כ-Mealy? – © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT

דוגמא: אותות סטטוס ה-DP הם: a, b ו-c אותות הבקרה הם: y y = f(a, b, c) = a Λ b אין מסלול ב- DPמסוגים y ← a או y ← b האם יש מעגל צירופי אם מממשים את הבקר כ-Mealy? ROM a b c y a b y c – © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT

מניעת מעגלים ברמה של יחידות אנו מעונינים לתאר את המערכת כרשת מכוונת של יחידות (תת- מערכות), ולא של שערים ו-FF-ים. מסיבת הסתרת מידע, אנו רוצים לדעת כמה שפחות על יחידות אלו. בעיה: מצד אחד, מעגל צירופי הוא מעגל מכוון של שערים ומצד שני אנו לא רוצים לתאר את המערכת ברמה של שערים. כלומר, אנו מעונינים ש: 1.לא יהיה מעגל צירופי במערכת 2.עובדה זו תובטח מתאור המערכת ברמה של יחידות – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT

יחידות מילי ויחידות מור יחידות חישוביות סדרתיות מסווגות כדלקמן: סוג Moore = מובטח שאין מסלול צירופי בין קלט לפלט ובפרט: רגיסטר הוא מסוג Moore. סוג Mealy = לא מובטח שלא קיים מסלול צירופי בין קלט לפלט ובפרט: לוגיקה צירופית היא מסוג Mealy נתייחס למבנה המערכת ברמת יחידות כגרף מכוון G. הגדרות: מסלול Mealy – מסלול מכוון ב-G שכל הצמתים שלו מסוג Mealy. מעגל Mealy – מעגל מכוון ב-G שכל הצמתים שלו מסוג Mealy. גרף G מקיים את קריטריון Mealy אם"ם ב-G אין מעגל Mealy – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT

קריטריון מילי תמיד נניח (ונדאג לכך) שבכל יחידה בנפרד אין מעגל צירופי. במקום לוודא שאין במערכת מעגל צירופי, נוודא שאין ב- G מעגל Mealy כי אם מערכת מקיימת את הקריטריון אזי אין בה מעגל צירופי. שימו לב: ההפך אינו נכון – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT

קריטריון מילי תמיד נניח (ונדאג לכך) שבכל יחידה בנפרד אין מעגל צירופי. במקום לוודא שאין במערכת מעגל צירופי, נוודא שאין ב- G מעגל Mealy. אם מערכת מקיימת את הקריטריון אזי אין בה מעגל צירופי. שימו לב: ההפך אינו בהכרח נכון – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT

קריטריון מילי תמיד נניח (ונדאג לכך) שבכל יחידה בנפרד אין מעגל צירופי. במקום לוודא שאין במערכת מעגל צירופי, נוודא שאין ב- G מעגל Mealy. אם מערכת מקיימת את הקריטריון אזי אין בה מעגל צירופי. שימו לב: ההפך אינו בהכרח נכון.

קריטריון מילי תמיד נניח (ונדאג לכך) שבכל יחידה בנפרד אין מעגל צירופי. במקום לוודא שאין במערכת מעגל צירופי, נוודא שאין ב- G מעגל Mealy. אם מערכת מקיימת את הקריטריון אזי אין בה מעגל צירופי. שימו לב: ההפך אינו בהכרח נכון.

– © Yohai Devir 2007 Technion - IIT פרוק הבקר ליחידות קריטריון Mealy תלוי באופן החלוקה של המערכת ליחידות. יתכן שאותה מערכת:  תקיים את הקריטריון עבור חלוקה מסוימת.  לא תקיים אותו עבור חלוקה אחרת.

– © Yohai Devir 2007 Technion - IIT פרוק הבקר ליחידות קריטריון Mealy תלוי באופן החלוקה של המערכת ליחידות. יתכן שאותה מערכת:  תקיים את הקריטריון עבור חלוקה מסוימת.  לא תקיים אותו עבור חלוקה אחרת.

– © Yohai Devir 2007 Technion - IIT פרוק הבקר ליחידות קריטריון Mealy תלוי באופן החלוקה של המערכת ליחידות. יתכן שאותה מערכת:  תקיים את הקריטריון עבור חלוקה מסוימת.  לא תקיים אותו עבור חלוקה אחרת. עבור מערכת בקר ומסלול נתונים: לפעמים ניתן לקיים את הקריטריון רק ע"י שינוי מבנה הבקר, בלי שינוי תוכנית הפעולה ודיאגרמת המצבים של הבקר.

דוגמא נתונה מערכת של בקר (מסוג Mealy ) ו- DP. למערכת אותות STATUS והוראה רבים. ב - DP יש מסלולים צירופיים מרוב כניסות הבקרה לרוב יציאות הבקרה.  כאשר הבקר הוא יחידה אחת, הקריטריון לא מתקיים. הנחות: לבקר יש רק שני פלטים מותנים: a ו- b. a מותנה רק בקלט x ו- b רק בקלט y. ב- DP אין מעגל Mealy, ב- DP אין מסלולי Mealy מהסוגים הבאים: a  x, b  x, b  y – © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT

– © Yohai Devir 2007 Technion - IIT דוגמא הנחות: לבקר יש רק שני פלטים מותנים: a ו- b. a מותנה רק בקלט x ו- b רק בקלט y. ב- DP אין מעגל Mealy, ב- DP אין מסלולי Mealy מהסוגים הבאים: a  x, b  x, b  y x L Other Control signals STATESTATE C.S. y Other status b a

– © Yohai Devir 2007 Technion - IIT דוגמא הנחות: לבקר יש רק שני פלטים מותנים: a ו- b. a מותנה רק בקלט x ו- b רק בקלט y. ב- DP אין מעגל Mealy, ב- DP אין מסלולי Mealy מהסוגים הבאים: a  x, b  x, b  y x L Other Control signals STATESTATE C.S. y Other status b a אם הבקר הוא יחידה אחת – אז הוא יחידת...

– © Yohai Devir 2007 Technion - IIT דוגמא הנחות: לבקר יש רק שני פלטים מותנים: a ו- b. a מותנה רק בקלט x ו- b רק בקלט y. ב- DP אין מעגל Mealy, ב- DP אין מסלולי Mealy מהסוגים הבאים: a  x, b  x, b  y x L Other Control signals STATESTATE C.S. y Other status b a

– © Yohai Devir 2007 Technion - IIT דוגמא הנחות: לבקר יש רק שני פלטים מותנים: a ו- b. a מותנה רק בקלט x ו- b רק בקלט y. ב- DP אין מעגל Mealy, ב- DP אין מסלולי Mealy מהסוגים הבאים: a  x, b  x, b  y x L Other Control signals STATESTATE C.S. y Other status b a

– © Yohai Devir 2007 Technion - IIT דוגמא הנחות: לבקר יש רק שני פלטים מותנים: a ו- b. a מותנה רק בקלט x ו- b רק בקלט y. ב- DP אין מעגל Mealy, ב- DP אין מסלולי Mealy מהסוגים הבאים: a  x, b  x, b  y x L Other Control signals STATESTATE C.S. y Other status b a

– © Yohai Devir 2007 Technion - IIT דוגמא הנחות: לבקר יש רק שני פלטים מותנים: a ו- b. a מותנה רק בקלט x ו- b רק בקלט y. ב- DP אין מעגל Mealy, ב- DP אין מסלולי Mealy מהסוגים הבאים: a  x, b  x, b  y x L Other Control signals STATESTATE C.S. y Other status b a

– © Yohai Devir 2007 Technion - IIT דוגמא הנחות: לבקר יש רק שני פלטים מותנים: a ו- b. a מותנה רק בקלט x ו- b רק בקלט y. ב- DP אין מעגל Mealy, ב- DP אין מסלולי Mealy מהסוגים הבאים: a  x, b  x, b  y x DP Other Control signals y Other status b a

– © Yohai Devir 2007 Technion - IIT דוגמא נפרק את הבקר לשלושה חלקים x L Other Control signals C.S. y Other status b a STATESTATE C1 STATUS כולל x ו - y הוראה פרט ל a ו- b

– © Yohai Devir 2007 Technion - IIT דוגמא נפרק את הבקר לשלושה חלקים x L Other Control signals C.S. y Other status b a STATESTATE C1 STATE x C2 a STATUS כולל x ו - y הוראה פרט ל a ו- b

– © Yohai Devir 2007 Technion - IIT דוגמא נפרק את הבקר לשלושה חלקים x L Other Control signals C.S. y Other status b a STATESTATE C1 STATE x C2 a STATUS כולל x ו - y הוראה פרט ל a ו- b y C3 b

– © Yohai Devir 2007 Technion - IIT דוגמא C1 STATE x C2 a STATUS כולל x ו - y הוראה פרט ל a ו- b y C3 b x DP Other Control signals y Other status b a  עם מבנה זה המערכת מקימת את קריטריון Mealy, כי: אין מעגל העובר דרך C3 אין מעגל העובר דרך.C2

– © Yohai Devir 2007 Technion - IIT דוגמא – מסלולים אחרים C1 STATE x C2 a STATUS כולל x ו - y הוראה פרט ל a ו- b y C3 b x DP Other Control signals y Other status b a

– © Yohai Devir 2007 Technion - IIT דוגמא – מסלולים אחרים C1 STATE x C2 a STATUS כולל x ו - y הוראה פרט ל a ו- b y C3 b x DP Other Control signals y Other status b a

– © Yohai Devir 2007 Technion - IIT דוגמא – מסלולים אחרים C1 STATE x C2 a STATUS כולל x ו - y הוראה פרט ל a ו- b y C3 b x DP Other Control signals y Other status b a ?

דוגמא שניה לפניכם חלק מ- DP וחלק מתרשים הזרימה של בקר מילי: b תלוי ב- x c תלוי ב- x וב- yx תלוי ב- a y תלוי ב- b – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT

דוגמא שנייה ניסיון

a → x → control → a – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT

דוגמא שנייה ניסיון ב' נשים לב שהאות a שהבקר מוציא הוא לא פלט מותנה – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT

דוגמא שנייה ניסיון ב' נשים לב שהאות a שהבקר מוציא הוא לא פלט מותנה b → y → c1 → b – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT

דוגמא שנייה ניסיון ג' – © Yohai Devir 2007 © Dima Elenbogen 2009 Technion - IIT