Для
асинхронных моделей логических схем используются два метода моделирования - пошаговый и событийный. Пошаговый метод рассмотрен в статье "Асинхронные модели логических схем". Событийный метод будет рассмотрен здесь.
Моделирование синхронных моделей логических схем выполняется методами решения систем логических уравнений, к ним относятся метод простой итерации и метод Зейделя.
Для схемы (рис.1) математическая модель есть система следующих логических уравнений
1) e=a
c
2)
3)
4) f=b
c
5) h=
6)
Входные сигналы меняют свое состояние следующим образом a 0-0, b 1-0, c 1-1, d 0-1.
В таблице 1 представлено ее решение методом простой итерации.
Таблица 1
Итерации прекращаются, когда два идущих друг за другом набора сигналов совпадают. Согласно этому методу в уравнения подставляются значения полученные на предыдущей итерации.
В методе Зейделя в уравнения подставляются значения получения на текущей итерации. В таблице 2 представлено решение этим методом.
Таблица 2
Как видно число итераций сократилось до четырех. Еще повысить эффективность решения можно использовав предварительное ранжирование уравнений модели. Ранжирование заключается в присвоении элементам и переменным модели значений рангов в соответствии со следующими правилами: 1) в схеме разрываются все контуры обратной связи, что приводит к появлению дополнительных входов (псевдовходов); 2) все входные переменные (в том числе и псевдовходы) получают ранг 0; 3) элемент и его выходные переменные получают ранг k, если у элемента все входы проранжированы и старший из них равен k-1.
В соответствии с этим для схемы рис.1 проранжированная последовательность уравнений будет иметь вид:
1) e=a
c
2) f=b
c
3)
4) h=
5)
6)
В таблице 3 представлено решение методом Зейделя.
Таблица 3
Таким образом число итераций сократилось до двух.
Решение исходной системы уравнений событийным методом представлено в таблице 4.
Таблица 4
решение прекращается, когда исчезают изменяемые переменные.
Поскольку в больших схемах количество меняющихся одновременно переменных составляет малый процент от общего количества, событийный метод является наиболее эффективным методом решения.
