4 Синтез комбінаційних схем бфр

Синтез комбінаційних схем БФР зводиться до синтезу окремих схем для кожного розряду регістра, а також загального для них комутатора.

Для синтезу КС, що реалізує функцію збудження тригера, необхідно мати наступну інформацію:

- опис МО, тобто. у вигляді в операторі присвоювання .

- елементну базу (тип тригера, логічний базис, тощо.).

4.1.Розробка принципової схеми бфр на елементах малого та середнього ступеня інтеграції

4.1.1 Операції, що використовують змінні з пам’яттю

Регістр для МО у1, у2 та у3 складається з одного сегмента та функції збудження для всіх тригерів БФР на цих МО однакові.

у1: R:=

Таблиця 4.1 – Таблиця переключення тригерів БФР для МО у1

Sm1	R(1:8)t	R(1:8)t+1	J(1:8)	K(1:8)
0	0	0	0	X
0	1	0	X	1
1	0	1	1	X
1	1	1	X	0

J(1:8)=Sm1(1:8)

K(1:8)=ùSm1(1:8)

у2: R:=

Таблиця 4.2 – Таблиця переключення тригерів БФР для МО у2

Sm2	R(1:8)t	R(1:8)t+1	J(1:8)	K(1:8)
0	0	0	0	X
0	1	0	X	1
1	0	1	1	X
1	1	1	X	0

J(1:8)=Sm2(1:8)

K(1:8)=ùSm2(1:8)

y3: R:=

Таблиця 4.3 – Таблиця переключення тригерів БФР для МО у3

R(1:8)t	A1(1:8)	A2	R(1:8)t+1	J(1:8)	K(1:8)
0	0	0	0	0	X
0	0	1	1	X	0
0	1	0	0	1	X
0	1	1	0	X	0
1	0	0	0	X	1
1	0	1	1	X	0
1	1	0	0	X	1
1	1	1	0	X	1

Таблиця 4.4 – Карта Карно для отримання J - функції збудження тригерів 1 – 8 БФР

R A1 A2	00	01	11	10
0	0	1	X	X
1	X	X	X	X

Таблиця 4.5 – Карта Карно для отримання K - функції збудження тригерів 1 – 8 БФР

R A1 A2	00	01	11	10
0	X	X	1	1
1			1

J(1:8)=A1(1:8)

K(1:8)= A1(1:8)+ A2(1:8)

y4: R:=

Регістр для МО у4 ділиться на 3 сегмента, а саме (1), (2:3) та (4:8). Розглянемо функції збудження для кожного з сегментів.

Таблиця 4.6 – Таблиця переключення тригера 1 БФР для МО у4

A1(1:3)	R(1:3)t	R(1:3)t+1	J(1:3)	K(1:3)
0	0	0	0	X
0	1	0	X	1
1	0	1	1	X
1	1	1	X	0

J(1)=A1(1)

K(1)=A1(1)

R(2:3):=

Таблиця 4.7 – Таблиця переключення тригерів 4-5 БФР для МО у4

A1(2:3)	R(2:3)t	R(2:3)t+1	J(4:5)	K(4:5)
0	0	0	0	X
0	1	0	X	1
1	0	0	0	X
1	1	1	X	0

J(2:3)=0

K(2:3)=A1(2:3)

R(4:8):= A2(4:8)

Таблиця 4.8 – Таблиця переключення тригерів 6-8 БФР для МО у4

А1(4:8)	R(4:8)t	R(4:8)t+1	J(4:8)	K(4:8)
0	0	0	0	Х
0	1	0	Х	1
1	0	1	1	Х
1	1	1	Х	0

J(4:8)=A1(4:8)

K(4:8)=A1(4:8)

y5: R:=

Регістр для МО у5 ділиться на 2 сегмента, а саме (1:3) та (4:8). Розглянемо функції збудження для кожного з сегментів.

R(1:3):=

Таблиця 4.9 – Таблиця переключення тригерів 1-3 БФР для МО у5

A1(1:3)	R(1:3)t	R(1:3)t+1	J(1:3)	K(1:3)
0	0	0	0	Х
0	1	1	X	0
1	0	1	1	X
1	1	1	Х	0

J(1:3):=A1(1:3)

K(1:3):=0

R(4:8):=

Таблиця 4.10 – Таблиця переключення тригерів 4-8 БФР для МО у5

A1(4:8)	R(4:8)t	R(4:8)t+1	J(4:8)	K(4:8)
0	0	0	0	Х
0	1	1	X	0
1	0	1	1	X
1	1	1	Х	0

J(4:8):=A1(4:8)

K(4:8):=0

y6: R:=

Регістр для МО у6 ділиться на 2 сегмента, а саме (1:3) та (4:8). Розглянемо функції збудження для кожного з сегментів.

R(1:3):=

J(1:2)=0

K(1:2)=0

R(4:8):=

Таблиця 4.11 – Таблиця переключення тригерів 4-8 БФР для МО у5

R(1:5) t	R(4:8)t	R(4:8)t+1	J(4:8)	K(4:8)
0	0	0	0	Х
0	1	0	X	1
1	0	1	1	X
1	1	1	Х	0

J(4:8):=R(1:5)

K(4:8):= R(1:5)

y7: R:=

Для МО у7 регістр розбивається на 2 сегменти, тобто (1) та (2:8).

R(1):=

Таблиця 4.12 – Таблиця переключення тригера 1 БФР для МО у7

А2(1) t	R(1)t	R(1)t+1	J(1)	K(1)
0	0	1	1	Х
0	1	1	Х	0
1	0	1	1	Х
1	1	1	Х	0

J(1):=1

K(1):= 0

R(2:8):=

Таблиця 4.13 – Таблиця переключення тригерів 2-8 БФР для МО у7

R(1)t	А2(2:8) t	R(2:8)t	R(2:8)t+1	J(2:8)	K(2:8)
0	0	0	1	1	X
0	0	1	0	X	1
0	1	0	1	1	X
0	1	1	1	X	0
1	0	0	0	0	X
1	0	1	1	X	0
1	1	0	0	0	X
1	1	1	1	X	0

Таблиця 4.14 – Карта Карно для отримання J-функції збудження тригерів 2–8 БФР для МО у7

A2 R R(1)	0 0	01	11	10
0	1	1	0	0
1	X	X	X	X

J(2:8):=

Таблиця 4.15 – Карта Карно для отримання K-функції збудження тригерів 2–8 БФР для МО у7

A2 R R(1)	00	01	11	10
0	X	X	X	X
1	1	0	0	0

K(2:8):=

4.1.2 Операції, що використовують змінні без пам’яті

y8: B:= Якщо A3(1)=0 тo (R+A3) інакше (R-A3)

Для виконання операції необхідно використання суматора

Sm3⁺= A3(1) (R(1:8)^t +A3 )

Sm3^- =A3(1) (R(1:8)^t -A3)

B:=Sm3

y9: B:= якщо R(1) ÅR(3) тo R(1). ùR(2:8) інакше (RÈA3)

Для даної МО вихідна шина розподіляється на два сегменти (1) та (2:8).

B(1):= (R(1) ÅR(3)) R(1)+ ù (R(1) ÅR(3)) (R(1)ÈA3(1))

B(2:8):= (R(1) ÅR(3)) ùR(2:8) + ù (R(1) ÅR(3)) (R(2:8)ÈA3(2:8))

Таким чином , функції збудження для тригерів регістру та функції формування шини В виглядатимуть наступним чином:

J(1)= у1Sm1(1)+ у2Sm2(1)+ y3A1(1)+ y4A1(1)+ y5A1(1)+ y7

K(1)= у1ùSm1(1)+ у2ùSm2(1)+ y3[ A1(1)+ A2(1)]+ y4A1(1)+ y6

J(2)= у1Sm1(2)+ у2Sm2(2)+ y3A1(2)+ y5A1(2)+ y7 A2(2)

K(2)= у1ùSm1(2)+ у2ùSm2(2)+ y3[ A1(2)+ A2(2)]+ y4A1(2)+ y6+ +y7A2(2) R(2)

J(3)= у1Sm1(3)+ у2Sm2(3)+ y3A1(3)+ y5A1(3)+ y7 A2(3)

K(3)= у1ùSm1(3)+ у2ùSm2(3)+ y3[ A1(3)+ A2(3)]+ y4A1(3)+ y6+ y7A2(3) R(3)

J(4)= у1Sm1(4)+ у2Sm2(4)+ y3A1(4)+ y4A1(4)+ y5A1(4)+ y6R(1)+y7A2(4)

K(4)= у1ùSm1(4)+ у2ùSm2(4)+ y3[ A1(4)+ A2(4)]+ y4A1(4)+ y6R(1)+ +y7 A2(4) R(4)

J(5)= у1Sm1(5)+ у2Sm2(5)+ y3A1(5)+ y4A1(5)+ y5A1(5)+ y6R(2)+y7A2(5)

K(5)= у1ùSm1(5)+ у2ùSm2(5)+ y3[ A1(5)+ A2(5)]+ y4A1(5)+ y6R(2)+ +y7 A2(5) R(5)

J(6)= у1Sm1(6)+ у2Sm2(6)+ y3A1(6)+ y4A1(6)+ y5A1(6)+ y6R(3)+y7 A2(6)

K(6)= у1ùSm1(6)+ у2ùSm2(6)+ y3[ A1(6)+ A2(6)]+ y4A1(6)+ y6R(3)+ +y7 A2(6) R(6)

J(7)= у1Sm1(7)+ у2Sm2(7)+ y3A1(7)+ y4A1(7)+ y5A1(7)+ y6R(4)+y7 A2(7)

K(7)= у1ùSm1(7)+ у2ùSm2(7)+ y3[ A1(7)+ A2(7)]+ y4A1(7)+ y6R(4)+ +y7 A2(7) R(7)

J(8)= у1Sm1(8)+ у2Sm2(8)+ y3A1(8)+ y4A1(8)+ y5A1(8)+ y6R(5)+y7 A2(8)

K(8)= у1ùSm1(8)+ у2ùSm2(8)+ y3[ A1(8)+ A2(8)]+ y4A1(8)+ y6R(5)+ +y7 A2(8) R(8)

B(1):= y8Sm3(1)+ y9[ (R(1) ÅR(3)) R(1)+ ù (R(1) ÅR(3)) (R(1)ÈA3(1))]

B(2):= y8Sm3(2)+ y9[ (R(1) ÅR(3)) ùR(2) + ù (R(1) ÅR(3)) (R(2)ÈA3(2))]

B(3):= y8Sm3(3)+ y9[ (R(1) ÅR(3)) ùR(3) + ù (R(1) ÅR(3)) (R(3)ÈA3(3))]

B(4):= y8Sm3(4)+ y9[ (R(1) ÅR(3)) ùR(4) + ù (R(1) ÅR(3)) (R(4)ÈA3(4))]

B(5):= y8Sm3(5)+ y9[ (R(1) ÅR(3)) ùR(5) + ù (R(1) ÅR(3)) (R(5)ÈA3(5))]

B(6):= y8Sm3(6)+ y9[ (R(1) ÅR(3)) ùR(6) + ù (R(1) ÅR(3)) (R(6)ÈA3(6))]

B(7):= y8Sm3(7)+ y9[ (R(1) ÅR(3)) ùR(7) + ù (R(1) ÅR(3)) (R(7)ÈA3(7))]

B(8):= y8Sm3(8)+ y9[ (R(1) ÅR(3)) ùR(8) + ù (R(1) ÅR(3)) (R(8)ÈA3(8))]