Τι είναι μια γεννήτρια ακολουθιών και η λειτουργία της

Το αντικείμενο μιας ακολουθίας γεννήτρια καθιστά απλό να συμπεριλάβει μια σειρά ακέραιων τιμών στη ροή δεδομένων σας. Αυτές οι σειρές μπορούν να ξεκινήσουν με οποιοδήποτε ψηφίο και να έχουν οποιοδήποτε βήμα. Για παράδειγμα, η σειρά είναι 40, 45, 50, 55, κλπ. Μια σειρά έχει παρόμοιο όνομα με το αντικείμενο του Sequence Generator. Έτσι, κάθε αντικείμενο της γεννήτριας ακολουθιών μπορεί να περιλαμβάνει απλώς μια σειρά που έχει εκχωρηθεί σε αυτήν. Το Centerprise δημιουργεί μια σειρά στο χρόνο εκτέλεσης της ροής δεδομένων που είναι γνωστή ως σειρά στη μνήμη διαφορετικά, διαβάζει δεδομένα ελέγχου σειράς από έναν πίνακα της βάσης δεδομένων μόλις εκτελεστεί η ροή δεδομένων σας.

Στην περίπτωση μιας ακολουθίας στη μνήμη, μια ακολουθία ξεκινά συνεχώς από την 'Τιμή εκκίνησης' που δίνεται στις ιδιότητες της σειράς. Στην περίπτωση ακολουθίας βάσης δεδομένων, η προηγούμενη τιμή που χρησιμοποιείται μπορεί να καταγραφεί στη βάση δεδομένων του ελέγχου. Η τελευταία τιμή έναρξης μπορεί να χρησιμοποιηθεί κάθε φορά που αυξάνεται η ακολουθία. Έτσι, δημιουργεί συνεχώς αυξανόμενες τιμές για τη σειρά κάθε φορά που εκτελείται η ροή δεδομένων. Ως αποτέλεσμα, αυτή η σειρά μπορεί να παρατηρηθεί σαν αλυσίδα σειράς συμπεριλαμβανομένων μη αλληλεπικαλυπτόμενων τιμών.

Τι είναι μια γεννήτρια ακολουθιών;

Ορισμός: Μια γεννήτρια ακολουθιών είναι ένα είδος ψηφιακού λογικό κύκλωμα . Η κύρια λειτουργία αυτού είναι να δημιουργήσει ένα σύνολο εξόδων. Κάθε έξοδος είναι ένα από έναν αριθμό δυαδικών ή Q-ary λογικών επιπέδων ή συμβόλων. Το μήκος της σειράς μπορεί να είναι απεριόριστο διαφορετικά. Ένα ειδικό είδος γεννήτριας ακολουθίας είναι ένας δυαδικός μετρητής. Αυτές οι γεννήτριες χρησιμοποιούνται σε μια μεγάλη ποικιλία εφαρμογών όπως κωδικοποίηση και έλεγχος.

Γιατί είναι απαραίτητη η γεννήτρια ακολουθιών;

Το κύκλωμα γεννήτριας ακολουθίας χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μιας καθορισμένης σειράς bit σε συγχρονισμό μέσω ενός CLK. Αυτό το είδος γεννήτριας χρησιμοποιείται ως γεννήτρια κώδικα, μετρητές , γεννήτριες τυχαίων bit, ακολουθία και καθορισμένη γεννήτρια περιόδου. Το βασικό σχέδιο σχεδίασης αυτού φαίνεται παρακάτω.

Δομή γεννήτριας ακολουθιών

Οι έξοδοι καταχωρητή αλλαγής N-bit όπως Q0 έως QN-1 εφαρμόζονται όπως οι είσοδοι στο a συνδυαστικό κύκλωμα είναι γνωστό ως ο επόμενος αποκωδικοποιητής κατάστασης. Εδώ, η έξοδος ενός επόμενου αποκωδικοποιητή κατάστασης «Y» δίνεται ως σειριακή είσοδος στον καταχωρητή shift. Ο σχεδιασμός του επόμενου αποκωδικοποιητή κατάστασης γίνεται με βάση την ακολουθία που απαιτείται.

Γεννήτρια ακολουθιών χρησιμοποιώντας μετρητές

Το διάγραμμα μπλοκ γεννήτριας ακολουθίας χρησιμοποιώντας έναν μετρητή απεικονίζεται παρακάτω. Εδώ, το συνδυαστικό κύκλωμα είναι ο επόμενος αποκωδικοποιητής κατάστασης. Η είσοδος αυτού του αποκωδικοποιητή κατάστασης μπορεί να ληφθεί από τις εξόδους των FF. Παρομοίως, οι έξοδοι αυτού του αποκωδικοποιητή κατάστασης δίδονται ως είσοδοι στα flip-flops. Με βάση τον αριθμό των FF, μπορεί να δοθεί η απαιτούμενη ακολουθία όπως 0 ή 1 και αυτό μπορεί να δημιουργηθεί όπως το 1011011.

Γεννήτρια ακολουθιών χρησιμοποιώντας μετρητή

Ο αριθμός των σαγιονάρες μπορεί να αποφασιστεί μέσω της δεδομένης ακολουθίας όπως το ακόλουθο.

• Αρχικά, μετρήστε τον αριθμό μηδενικών και αυτών με τη δεδομένη σειρά.
• Επιλέξτε τον υψηλό αριθμό των δύο. Και αφήστε αυτόν τον αριθμό να είναι «Ν».
• Το όχι. των σαγιονάρων μπορεί να υπολογιστεί ως N = 2n-1
• Για παράδειγμα, η δεδομένη ακολουθία είναι 1011011, όπου ο αριθμός αυτών είναι 5 και ο αριθμός μηδενικών είναι δύο. Επιλέξτε λοιπόν ένα υψηλότερο από αυτά που είναι 5. Άρα 5 = 2n-1, έτσι n = 4 FFs θα είναι απαραίτητα.

Ιδιότητες

Οι ιδιότητες της γεννήτριας ακολουθίας περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Χρησιμοποιήστε την Κοινόχρηστη ακολουθία
• Επαναφορά
• Αύξηση από
• Αριθμός αποθηκευμένων τιμών
• Τελική τιμή
• Τιμή έναρξης κύκλου
• Αρχική τιμή
• Κύκλος

Μετασχηματισμός της γεννήτριας ακολουθιών

Ο μετασχηματισμός αυτής της γεννήτριας είναι παθητικός έτσι δημιουργεί αριθμητικές τιμές. Αυτός ο μετασχηματισμός χρησιμοποιείται για τη δημιουργία αποκλειστικών αρχικών τιμών και την επαναφορά των χαμένων πρωτογενών κλειδιών. Αυτός ο μετασχηματισμός περιλαμβάνει δύο θύρες o / p για σύνδεση σε διαφορετικούς μετασχηματισμούς. Ο μετασχηματισμός του μπορεί να δημιουργηθεί για χρήση σε μονές ή πολλαπλές αντιστοιχίσεις. Ένας επαναχρησιμοποιήσιμος μετασχηματισμός διατηρεί την αξιοπιστία της σειράς σε κάθε χαρτογράφηση που χρησιμοποιεί ένα παράδειγμα μετασχηματισμού γεννήτριας ακολουθίας. Έτσι, αυτός ο μετασχηματισμός μπορεί να γίνει επαναχρησιμοποιήσιμος, ώστε να μπορούμε να τον χρησιμοποιήσουμε σε πολλαπλές αντιστοιχίσεις. Κάποιος μπορεί να χρησιμοποιήσει ξανά αυτόν τον μετασχηματισμό μόλις εκτελέσετε πολλά φορτία σε έναν μοναχικό στόχο.

Για παράδειγμα, εάν κάποιος έχει ένα τεράστιο αρχείο εισόδου, τότε μπορούμε να το διαχωρίσουμε σε τρεις συνεδρίες που εκτελούνται παράλληλα χρησιμοποιώντας έναν μετασχηματισμό έτσι ώστε να μπορούν να δημιουργηθούν τιμές πρωτεύοντος κλειδιού. Εάν χρησιμοποιούμε ανόμοιους μετασχηματισμούς, τότε η υπηρεσία ολοκλήρωσης μπορεί να παράγει τιμές εφεδρικού κλειδιού. Στη θέση του, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας επαναχρησιμοποιήσιμος μετασχηματιστής ακολουθίας για όλες τις συνεδρίες για να δώσει μια αποκλειστική τιμή για κάθε σειρά στόχου.

Βήματα που εμπλέκονται στο σχεδιασμό της γεννήτριας ακολουθιών χρησιμοποιώντας D Flip-Flops

Γνωρίζουμε τη λειτουργία ενός μετρητή που επιτρέπει έναν ακριβή αριθμό καταστάσεων σε μια προκαθορισμένη ακολουθία. Για παράδειγμα, ένας μετρητής με 3-bit μετράει 0 έως 7, ενώ μια παρόμοια σειρά ανατρέπεται στην περίπτωση του μετρητή προς τα κάτω.

Υπάρχουν διαφορετικοί τρόποι για να σχεδιάσετε τα κυκλώματα χρησιμοποιώντας FFs, πολυπλέκτες. Εδώ σχεδιάζουμε μια γεννήτρια ακολουθίας χρησιμοποιώντας D FF σε διαφορετικά βήματα. Ομοίως, υπάρχουν διαφορετικά βήματα που εμπλέκονται στο σχεδιασμό μιας γεννήτριας ακολουθίας χρησιμοποιώντας JK Flip-Flops .

Ας πάρουμε ένα παράδειγμα ότι στοχεύουμε να σχεδιάσουμε ένα κύκλωμα που κινείται σε όλες τις καταστάσεις 0-1-3-2 πριν κάνουμε ξανά το παρόμοιο μοτίβο. Τα βήματα που περιλαμβάνονται σε αυτήν τη μέθοδο είναι τα εξής.

Στο Βήμα-1

Πρώτον, πρέπει να αποφασίσουμε το όχι. των FF που θα ήταν απαραίτητο για να πάρουμε το αντικείμενο μας. Στο ακόλουθο παράδειγμα, υπάρχουν τέσσερις καταστάσεις που είναι ίσες με τις καταστάσεις μετρητών 2-bit εξαιρουμένης της σειράς όπου μεταφέρονται. Από αυτό, μπορεί κανείς να εκτιμήσει την αναγκαιότητα των FF να είναι δύο προκειμένου να επιτευχθεί το αντικείμενο μας.

Στο Βήμα-2

Από το βήμα 1, ας σχεδιάσουμε τον πίνακα μετάβασης κατάστασης για τη γεννήτρια ακολουθιών μας, ο οποίος απεικονίζεται μέσω των αρχικών τεσσάρων στηλών στον πίνακα. Σε αυτό, οι δύο κύριες στήλες καθορίζουν τις τρέχουσες καταστάσεις και τις επόμενες καταστάσεις. Για παράδειγμα, στην πρώτη κατάσταση του παραδείγματος μας είναι '0 = 00', έτσι οδηγεί στη δεύτερη κατάσταση που είναι η επόμενη κατάσταση 1 = '01'.

Στο Βήμα-3

Στην κατάσταση μετάβασης ο πίνακας επεκτείνεται συμπεριλαμβάνοντας τον πίνακα διέγερσης των FF. Σε αυτήν την περίπτωση, ο πίνακας διέγερσης του D flip-flop είναι η πέμπτη και η έκτη στήλη του πίνακα. Για παράδειγμα, κοιτάξτε τις τρέχουσες και τις επόμενες καταστάσεις στον πίνακα, όπως 1 & 0 αντίστοιχα, στη συνέχεια, προκύπτει «0» στο D1. Στον παρακάτω πίνακα, οι δύο πρώτες στήλες αντιπροσωπεύουν την παρούσα κατάσταση, οι δεύτερες δύο στήλες αντιπροσωπεύουν τις επόμενες καταστάσεις και οι δύο τελευταίες είναι είσοδοι του D-FF.

Στο Βήμα-4

Σε αυτό το βήμα, το Boolean Οι εκφράσεις για D0 & D1 μπορούν να ληφθούν με τη βοήθεια ενός χάρτη K. Αλλά αυτό το παράδειγμα είναι αρκετά εύκολο, οπότε χρησιμοποιώντας τους νόμους Boolean, μπορούμε να επιλύσουμε τα D1 & D0. Ως εκ τούτου

D0 = Q1'Q0 '+ Q1' Q0 = Q1 '(Q0' + Q0) = Q1 '(1) = Q1'

D1 = Q1'Q0 + Q1 Q0 = Q0 (Q1 '+ Q1) = Q0 (1) = Q0

Στο Βήμα-5

Η γεννήτρια ακολουθιών μπορεί να σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας τα DFF με βάση εισόδους όπως τα παρακάτω.

Γεννήτρια ακολουθιών χρησιμοποιώντας D-FFs

Στο παραπάνω κύκλωμα, η προτιμώμενη σειρά παράγεται ανάλογα με τους παρεχόμενους παλμούς CLK. Πρέπει λοιπόν να σημειωθεί ότι η ομοιότητα που υπάρχει εδώ για έναν εύκολο σχεδιασμό μπορεί να επεκταθεί επιτυχώς για να παράγει μια μεγαλύτερη σειρά bit.

Συχνές ερωτήσεις

1). Ποιο είναι το μήκος ακολουθίας στην έξοδο μιας γεννήτριας ακολουθίας;

Η παραγόμενη έξοδος μπορεί να έχει απεριόριστο μήκος ή μπορεί να είναι προκαθορισμένο καθορισμένο μήκος.

2). Τι σημαίνει το μέγεθος κατανομής στη γεννήτρια ακολουθιών;

Το ποσό της αύξησης κατά την κατανομή αριθμών ακολουθίας από τη σειρά ορίζεται ως Μέγεθος κατανομής.

3). Πώς χρησιμοποιείται μια γεννήτρια ακολουθιών στην Πληροφορική;

Είναι ένας συνδεδεμένος μετασχηματισμός όπου η έξοδος θα είναι αριθμητικές τιμές. Τα παραγόμενα κλειδιά μπορούν να είναι είτε πρωτεύοντα είτε ξένα κλειδιά.

Έτσι, αυτές είναι πλήρεις πληροφορίες σχετικά με την έννοια του Sequence Generator. Μάθετε περισσότερα για τις σχετικές πληροφορίες, όπως πώς ακολουθία η γεννήτρια εφαρμόζεται σε διάφορες εφαρμογές και τομείς και πώς λειτουργεί;