stringtranslate.com

Término que no importa

En lógica digital , un término de no importa [1] [2] (abreviado DC , históricamente también conocido como redundancias , [2] irrelevancias , [2] entradas opcionales , [3] [4] combinaciones inválidas , [5] [4] [6] combinaciones vacías , [7] [4] combinaciones prohibidas , [8] [2] estados no utilizados o restos lógicos [9] ) para una función es una secuencia de entrada (una serie de bits) para la cual la salida de la función no importa. Una entrada que se sabe que nunca ocurre es un término de no puede suceder . [10] [11] [12] [13] Ambos tipos de condiciones se tratan de la misma manera en el diseño lógico y pueden denominarse colectivamente condiciones de no importa para abreviar. [14] El diseñador de un circuito lógico para implementar la función no necesita preocuparse por dichas entradas, sino que puede elegir la salida del circuito arbitrariamente, generalmente de modo que el circuito resultante sea el más simple, más pequeño, más rápido o más barato ( minimización ) o se minimice el consumo de energía. [15] [16]

Los términos de no importa son importantes de considerar al minimizar el diseño de circuitos lógicos, incluidos métodos gráficos como los mapas de Karnaugh-Veitch y métodos algebraicos como el algoritmo de Quine-McCluskey . En 1958, Seymour Ginsburg demostró que la minimización de estados de una máquina de estados finitos con condiciones de no importa no necesariamente produce una minimización de elementos lógicos. La minimización directa de elementos lógicos en tales circuitos era computacionalmente impráctica (para sistemas grandes) con la potencia de cómputo disponible para Ginsburg en 1958. [17]

Ejemplos

Ejemplos de términos que no importan son los valores binarios 1010 a 1111 (10 a 15 en decimal) para una función que toma un valor decimal codificado en binario (BCD), porque un valor BCD nunca toma tales valores (las llamadas pseudo-tetradas ); en las imágenes, el circuito que calcula la barra inferior izquierda de una pantalla de 7 segmentos se puede minimizar a a b + a c mediante una elección apropiada de salidas de circuito para dcba = 1010…1111 .

Los registros de solo escritura , como los que se encuentran frecuentemente en hardware antiguo, suelen ser una consecuencia de optimizaciones indiferentes en el equilibrio entre la funcionalidad y la cantidad de puertas lógicas necesarias. [18]

Los estados de no importancia también pueden ocurrir en esquemas de codificación y protocolos de comunicación . [nb 1]

Valor X

"No importa" también puede referirse a un valor desconocido en un sistema lógico multivaluado , en cuyo caso también puede llamarse valor X o " no sé " . [19] En el lenguaje de descripción de hardware Verilog, dichos valores se denotan con la letra "X". En el lenguaje de descripción de hardware VHDL, dichos valores se denotan (en el paquete lógico estándar) con la letra "X" (desconocido forzado) o la letra "W" (desconocido débil). [20]

En hardware no existe un valor X. En simulación, un valor X puede resultar de dos o más fuentes que impulsan una señal simultáneamente, o de que no se haya alcanzado la salida estable de un flip-flop . Sin embargo, en hardware sintetizado, el valor real de dicha señal será 0 o 1, pero no se podrá determinar a partir de las entradas del circuito. [20]

Estados de encendido

Se necesitan consideraciones adicionales para circuitos lógicos que involucran alguna retroalimentación . Es decir, aquellos circuitos que dependen de la(s) salida(s) anterior(es) del circuito así como de sus entradas externas actuales. Tales circuitos pueden ser representados por una máquina de estados . A veces es posible que algunos estados que nominalmente son condiciones que no pueden suceder puedan generarse accidentalmente durante el encendido del circuito o por interferencia aleatoria (como radiación cósmica , ruido eléctrico o calor). Esto también se llama entrada prohibida . [21] En algunos casos, no hay ninguna combinación de entradas que pueda salir de la máquina de estados a un estado operativo normal. La máquina permanece atascada en el estado de encendido o puede moverse solo entre otros estados que no pueden suceder en un jardín amurallado de estados. Esto también se llama bloqueo de hardware o error de software . Estos estados, aunque nominalmente no pueden suceder, no son de indiferencia, y los diseñadores toman medidas para garantizar que realmente no puedan suceder, o bien, si suceden, que creen una alarma de indiferencia que indique un estado de emergencia [21] para la detección de errores , o que sean transitorios y conduzcan a un estado operativo normal. [22] [23] [24]

Véase también

Notas

  1. ^ Algunos ejemplos de esquemas de codificación con estados de no importancia incluyen la codificación Hertz , la codificación Chen-Ho y el decimal densamente empaquetado (DPD).

Referencias

  1. ^ Karnaugh, Maurice (noviembre de 1953) [23 de abril de 1953, 17 de marzo de 1953]. "El método de mapas para la síntesis de circuitos lógicos combinacionales" (PDF) . Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, Part I: Communication and Electronics . 72 (5): 593–599. doi :10.1109/TCE.1953.6371932. S2CID  51636736. Documento 53-217. Archivado desde el original (PDF) el 2017-04-16 . Consultado el 2017-04-16 .(7 páginas)
  2. ^ abcd Phister, Jr., Montgomery (abril de 1959) [diciembre de 1958]. Diseño lógico de computadoras digitales . Diseño digital y aplicaciones (3.ª edición, 1.ª ed.). Nueva York, EE. UU.: John Wiley & Sons Inc. pág. 97. ISBN 0-47168805-3. LCCN  58-6082. MR  0093930. ISBN 978-0-47168805-1 . p. 97: […] Estas combinaciones prohibidas se denominarán aquí redundancias (también se han llamado irrelevancias, "no importa" y combinaciones prohibidas), y normalmente se pueden utilizar para simplificar funciones booleanas. […] (xvi+408 páginas)
  3. ^ Caldwell, Samuel Hawks (1 de diciembre de 1958) [febrero de 1958]. Escrito en Watertown, Massachusetts, EE. UU. Circuitos de conmutación y diseño lógico . Quinta edición, septiembre de 1963 (1.ª ed.). Nueva York, EE. UU.: John Wiley & Sons Inc. ISBN  0-47112969-0. Número de LCCN  58-7896.(xviii+686 páginas)
  4. ^ abc Moore, Edward Forrest (diciembre de 1958). "Samuel H. Caldwell. Circuitos de conmutación y diseño lógico. John Wiley & Sons, Inc., Nueva York 1958, y Chapman & Hall Limited, Londres 1958, xvii + 686 pp". The Journal of Symbolic Logic (Reseña). 23 (4): 433–434. doi :10.2307/2964020. JSTOR  2964020. S2CID  57495605. p. 433: […] lo que Caldwell llama "entradas opcionales" […] otros autores han llamado "combinaciones inválidas", "no importa", "combinaciones vacías" […](2 páginas)
  5. ^ Keister, William; Ritchie, Alistair E.; Washburn, Seth H. (1951). El diseño de circuitos de conmutación. Serie Bell Telephone Laboratories (1.ª ed.). D. Van Nostrand Company, Inc. pág. 147. Archivado desde el original el 2020-05-09 . Consultado el 2020-05-09 .[1] (2+xx+556+2 páginas)
  6. ^ Marcus, Mitchell Paul [en Wikidata] (c. 1970). "Capítulo 6. Método tabular de simplificación: combinaciones opcionales". Escrito en IBM, Endicott / Binghampton, Nueva York, EE.UU. Circuitos de conmutación para ingenieros . Habana, Cuba: Edición Revolucionaria, Instituto del Libro. págs. 70–72 [71]. 19 N° 1002.(xiv+2+296+2 páginas)
  7. ^ Aiken, Howard H .; Blaauw, Gerrit ; Burkhart, William; Burns, Robert J.; Cali, Lloyd; Canepa, Michele; Ciampa, Carmela M.; Coolidge, Jr., Charles A.; Fucarile, Joseph R.; Gadd, Jr., J. Orten; Gucker, Frank F.; Harr, John A.; Hawkins, Robert L.; Hayes, Miles V.; Hofheimer, Richard; Hulme, William F.; Jennings, Betty L.; Johnson, Stanley A.; Kalin, Theodore; Kincaid, Marshall; Lucchini, E. Edward; Minty, William; Moore, Benjamin L.; Remmes, Joseph; Rinn, Robert J.; Roche, John W.; Sanbord, Jacquelin; Semon, Warren L.; Singer, Theodore; Smith, Dexter; Smith, Leonard; Strong, Peter F.; Thomas, Helene V.; Wang, An ; Whitehouse, Martha L.; Wilkins, Holly B.; Wilkins, Robert E.; Woo, Way Dong; Little, Elbert P.; McDowell, M. Scudder (1952) [enero de 1951]. Síntesis de computación electrónica y circuitos de control. Anales del Laboratorio de Computación de la Universidad de Harvard. Vol. XXVII (segunda impresión, edición revisada). Base Aérea Write-Patterson: Harvard University Press (Cambridge, Massachusetts, EE. UU.) / Geoffrey Cumberlege Oxford University Press (Londres). ark:/13960/t4zh1t09d . Consultado el 16 de abril de 2017 .(2+x+278+2 páginas) (NB: Los trabajos comenzaron en abril de 1948.)
  8. ^ Kautz, William H. (junio de 1954). "Codificación de datos optimizada para computadoras digitales". Acta de la Convención de la IRE, Convención Nacional de 1954, Parte 4 - Computadoras electrónicas y teoría de la información . Sesión 19: Teoría de la información III - Velocidad y computación. Stanford Research Institute, Stanford, California, EE. UU.: IRE : 47–57. Archivado desde el original el 2020-07-03 . Consultado el 2020-07-03 .[2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12] (11 páginas)
  9. ^ Rushdi, Ali Muhammad Ali; Badawi, Raid Mohammad Salih (enero de 2017). "Utilización del mapa de Karnaugh en el análisis booleano: el caso de la terminación de la guerra". Revista de ingeniería y ciencias de la computación . Análisis comparativo cualitativo. 10 (1). Departamento de Ingeniería Eléctrica y Computación, Universidad Rey Abdulaziz, Yeddah, Arabia Saudita / Universidad Qassim: 53–88 [54–55, 57, 61–63]. Rabi'II 1438H. Archivado desde el original el 2021-02-16 . Consultado el 2021-02-17 .[13]
  10. ^ Morris, Noel Malcolm (enero de 1969) [1968-12-16]. "Código y convertidores de código - Parte 2: técnicas de mapeo y convertidores de código" (PDF) . Wireless World . 75 (1399). Iliffe Technical Publications Ltd. : 34–37. Archivado (PDF) desde el original el 2021-03-09 . Consultado el 2020-05-09 .[14]
  11. ^ Morris, Noel Malcolm (1969). Circuitos lógicos. Serie europea de ingeniería eléctrica y electrónica (1.ª ed.). Londres, Reino Unido: McGraw-Hill . pp. 31, 96, 114. ISBN 0-07094106-8. LCCN  72458600. ISBN 978-0-07094106-9 . NCID  BA12104142 . Consultado el 28 de marzo de 2021. p. 31: […] a veces conocida como una condición que no puede suceder […] (x+189 páginas)
  12. ^ Association Internationale pour le Calcul Analogique (AICA), ed. (1970) [15 de septiembre de 1969]. "desconocido". Coloque internacional / Simposio Internacional. Systèmes logiques: Concepción y aplicaciones / Diseño y Aplicaciones de Sistemas Lógicos. Actes / Diligencias. Bruselas, 15 al 20 de septiembre de 1969 / Bruselas, 15 al 20 de septiembre de 1969 (en inglés y francés). Parte 2. Bruselas, Bélgica: Presses Académiques Européennes: 1253 . Consultado el 28 de marzo de 2021 . {{cite journal}}: Citar utiliza título genérico ( ayuda ) (xxxiii+650+676 páginas)
  13. ^ Holdsworth, Brian; Woods, Clive (2002). Diseño de lógica digital (4.ª edición). Newnes Books / Elsevier Science . págs. 55–56, 251. ISBN 0-7506-4588-2. ISBN 978-0-08047730-5 . Consultado el 19 de abril de 2020 . {{cite book}}: Mantenimiento de CS1: errores de ISBN ignorados ( enlace )(519 páginas) [15]
  14. ^ Strong, John A., ed. (12 de marzo de 2013) [1991]. "Capítulo 2.11 Peligros y fallos". Electrónica digital básica . Física y sus aplicaciones. Vol. 2 (reimpresión de la 1.ª ed.). Chapman & Hall / Springer Science & Business Media, BV págs. 28-29. ISBN 978-9-40113118-6. LCCN  90-2689 . Consultado el 30 de marzo de 2020 .(220 páginas)
  15. ^ Iman, Sasan; Pedram, Massoud (1998) [1997-11-30]. "Capítulo 6. Minimización lógica para bajo consumo". Escrito en la Universidad del Sur de California, California, EE. UU. Síntesis lógica para diseños VLSI de bajo consumo (1.ª ed.). Boston, Massachusetts, EE. UU. / Nueva York, EE. UU.: Kluwer Academic Publishers / Springer Science+Business Media, LLC . pp. 109–148 [110]. doi :10.1007/978-1-4615-5453-0_6. ISBN 978-0-7923-8076-4. LCCN  97-042097. Archivado desde el original el 26 de julio de 2024. Consultado el 26 de julio de 2024 .(xv+236 páginas) [16]
  16. ^ Maiti, Tapas Kr.; Chattopadhyay, Santanu (18 de mayo de 2008). No importa el relleno para la minimización de potencia en las pruebas de circuitos VLSI . Simposio internacional IEEE sobre circuitos y sistemas (ISCAS) de 2008 (1.ª edición). Seattle, Washington, EE. UU.: Instituto de ingenieros eléctricos y electrónicos . pp. 2637–2640. doi :10.1109/ISCAS.2008.4541998. eISSN  2158-1525. ISBN 978-1-4244-1683-7. ISSN  0271-4302.
  17. ^ Ginsburg, Seymour (1 de abril de 1959). "Sobre la reducción de estados superfluos en una máquina secuencial". Revista de la ACM . 6 (2): 259–282. doi : 10.1145/320964.320983 . S2CID  10118067.
  18. ^ Microcontrolador de 8 bits Toshiba TLCS-870/C Series TMP86PM29BUG (2.ª ed.). Toshiba Corporation . 2008-08-29 [2007-10-11]. pág. 61. Archivado desde el original el 2020-04-19. pág. 61: […] WDTCR1 es un registro de solo escritura y no debe usarse con ninguna instrucción de lectura-modificación-escritura. Si se lee WDTCR1, se lee un mensaje de no importa. […](9+vi+190 páginas)
  19. ^ Katz, Randy Howard (1994) [mayo de 1993]. "Capítulo 2.2.4 Funciones especificadas de forma incompleta". Escrito en Berkeley, California, EE. UU., Contemporary Logic Design (1.ª ed.). Redwood City, California, EE. UU.: The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc., pág. 64. ISBN 0-8053-2703-7. 32703-7. p. 64: […] Las funciones de salida tienen el valor "X" para cada una de las combinaciones de entrada que nunca deberíamos encontrar. Cuando se utiliza en tablas de verdad, el valor X se suele denominar " no importa" . No lo confunda con el valor X que informan muchos simuladores lógicos, donde representa un valor indefinido o " no sé" . Cualquier implementación real del circuito generará alguna salida para los casos en los que no importa. […](2+xxviii+699+10+2 páginas)
  20. ^ ab Naylor, David; Jones, Simon (mayo de 1997). VHDL: A Logic Synthesis Approach (reimpresión de la 1.ª ed.). Chapman & Hall / Cambridge University Press / Springer Science & Business Media . págs. 14-15, 219, 221. ISBN 0-412-61650-5. Recuperado el 30 de marzo de 2020 .(x+327 páginas)
  21. ^ ab Lind, Larry Frederick; Nelson, John Christopher Cunliffe (1977-04-01). "2.3.7. No me importa". Análisis y diseño de sistemas digitales secuenciales. Ingeniería eléctrica y electrónica (1.ª ed.). Londres y Basingstoke, Reino Unido: The Macmillan Press Ltd. pp. 20, 121–122. doi :10.1007/978-1-349-15757-0. ISBN 0-333-19266-4Archivado desde el original el 30 de abril de 2020. Consultado el 30 de abril de 2020 .(4+viii+146+6 páginas)
  22. ^ Kumar, Ramayya; Kropf, Thomas, eds. (1995). "Demostradores de teoremas en el diseño de circuitos". Actas de la Segunda Conferencia Internacional, TPCD '94, Bad Herrenalb, Alemania, 26-28 de septiembre de 1994. Lecture Notes in Computer Science. Vol. 901 (1.ª ed.). Springer-Verlag Berlin Heidelberg . pág. 136. doi :10.1007/3-540-59047-1. ISBN. 978-3-540-59047-7. ISSN  0302-9743. S2CID  42116934 . Consultado el 30 de marzo de 2020 .(viii+312 páginas)
  23. ^ "Opción lógica de encendido sin importancia". Ayuda de Quartus . Intel Corporation . 2017. Archivado desde el original el 19 de abril de 2020. Consultado el 19 de abril de 2020 .
  24. ^ "No se ha especificado el nivel de encendido del registro <nombre>: se utiliza un nivel de encendido no especificado". Base de conocimientos . Intel Corporation . 2020. Archivado desde el original el 2020-04-19 . Consultado el 2020-04-19 .

Lectura adicional