En ciencias de la computación y diseño de circuitos integrados , un término de no importancia [ 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 booleana 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 ocurrirá es un término imposible . [ 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 importancia para mayor brevedad. [ 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 manera que resulte el circuito más simple, pequeño, rápido o barato ( minimización ) o se minimice el consumo de energía. [ 15 ] [ 16 ]
Los términos de indiferencia son importantes a la hora de minimizar el diseño de circuitos lógicos, incluyendo 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 los estados de una máquina de estados finitos con condiciones de indiferencia no necesariamente produce una minimización de los elementos lógicos. La minimización directa de los elementos lógicos en dichos circuitos era computacionalmente impracticable (para sistemas grandes) con la capacidad de cálculo disponible para Ginsburg en 1958. [ 17 ]
Ejemplos
Ejemplos de términos indiferentes son los valores binarios del 1010 al 1111 (del 10 al 15 en decimal) para una función que toma un valor decimal codificado en binario (BCD), porque un valor BCD nunca toma tales valores (los llamados pseudotetrades ); 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 del circuito para dcba = 1010…1111 .
Los registros de solo escritura , que se encuentran frecuentemente en hardware antiguo, suelen ser consecuencia de optimizaciones poco rigurosas en el equilibrio entre la funcionalidad y el número de puertas lógicas necesarias. [ 18 ]
Los estados de indiferencia también pueden ocurrir en esquemas de codificación de línea y protocolos de comunicación . [ nb 1 ]
Valor X
"No me importa" también puede referirse a un valor desconocido en un sistema lógico multivaluado , en cuyo caso también puede llamarse valor X o no saber . [ 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 el hardware, el valor X no existe. En la simulación, un valor X puede resultar de dos o más fuentes que generan una señal simultáneamente, o de que no se haya alcanzado la salida estable de un flip-flop . Sin embargo, en el hardware sintetizado, el valor real de dicha señal será 0 o 1, pero no podrá determinarse a partir de las entradas del circuito. [ 20 ]
Estados de encendido
Se necesitan consideraciones adicionales para los circuitos lógicos que involucran algún tipo de retroalimentación . Es decir, aquellos circuitos que dependen de la(s) salida(s) anterior(es) del circuito, así como de sus entradas externas actuales. Dichos circuitos pueden representarse mediante una máquina de estados . A veces es posible que algunos estados que son condiciones nominalmente imposibles se generen accidentalmente durante el encendido del circuito o por interferencias aleatorias (como radiación cósmica , ruido eléctrico o calor). Esto también se denomina entrada prohibida . [ 21 ] En algunos casos, no hay ninguna combinación de entradas que pueda sacar a la máquina de estados a un estado operativo normal. La máquina permanece atascada en el estado de encendido o solo puede moverse entre otros estados imposibles en un jardín amurallado de estados. Esto también se denomina bloqueo de hardware o error suave . Si bien nominalmente estos estados no pueden ocurrir, no son indiferentes, y los diseñadores toman medidas para asegurar que realmente no puedan ocurrir, o bien, si ocurren, que creen una alarma de indiferencia que indique un estado de emergencia [ 21 ] para la detección de errores , o bien que sean transitorios y conduzcan a un estado operativo normal. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]
Véase también
Notas
- ↑ Algunos ejemplos de esquemas de codificación con estados de indiferencia incluyen la codificación Hertz , la codificación Chen-Ho y el decimal densamente empaquetado (DPD).
Referencias
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- Lógica