2.10. Построение схем в базисах Шеффера и Пирса

Ранее, в главе 1, уже отмечалось, что на сегодняшнем этапе развития микроэлектронных схем наиболее просто реализуются логические элементы в базисах Пирса и Шеффера (“ИЛИ-НЕ” и “И-НЕ”). В то же время отмечалось, что в этих базисах не выполняются ассоциативный и дистрибутивный законы, а остальные законы имеют другой вид. Все это осложняет минимизацию логических выражений.

Разработаны некоторые методы минимизации непосредственно в этих базисах, например, частотно-минимальный метод, но он очень громоздок, рассчитан на реализацию на ВМ. В учебнике [25] описание алгоритма с примером занимает 10 страниц для функции от четырех переменных и в результате получено неминимальное покрытие.

Можно использовать некоторые приемы, позволяющие упростить схемы путем их преобразования. Рассмотрим их на простых примерах.

Пример 2.20. Представить в базисе Шеффера выражение .

Решение. Исходное выражение реализуется просто схемой рис. 2.26, а. Используя схемную реализацию булевых функций приведенных на рис. 1.5 и 1.6 получим схему 2.26, б. В ней пары инверторов выполняют двойную инверсию переменных и могут быть удалены. Получается простая схема на элементах Шеффера (рис. 2.26, в).

Рис. 2.26. Реализация ДНФ в базисе Шеффера

Аналогичные преобразования позволяют получить схемы в базисе Пирса по КНФ.

Пример 2.21. Реализовать в базисе Пирса функцию

.

Решение. Применяя аналогичные преобразования как в примере 2.20 и удаляя лишние инверторы, получим по исходной КНФ (рис. 2.27, а) преобразованную схему (рис. 2.27, б).

Рис. 2.27. Переход от КНФ к базису Пирса

Видно, что по количеству входов (цене по Квайну) обе схемы практически одинаковы, но в схеме 2.27, б реализован инвертор на элементах Пирса.

Можно обобщить полученные результаты на общий случай перехода к базисам И-НЕ (Шеффера) и ИЛИ-НЕ (Пирса). Заметим, что в обоих примерах мы использовали законы Де Моргана.

Поэтому наиболее простой и применяемый на практике способ минимизации в базисах Шеффера и Пирса можно сформулировать в следующем виде:

1. Получить минимальное покрытие логической функции в базисе И, ИЛИ, НЕ (булевом базисе) по любому из алгоритмов минимизации.

2. Преобразовать по формулам Де Моргана полученную функцию в требуемый базис.

Этот алгоритм применим и для реализации функций в укороченном булевом базисе (И, НЕ и ИЛИ, НЕ). Сделаем следующие замечания.

Можно сформулировать общую методику перевода логических формул из булева базиса в базисы Пирса и Шеффера.

Полученную в результате минимизации минимальную или кратчайшую ДНФ (КНФ) надо преобразовать к заданному базису, руководствуясь следующими принципами:

1) Исключить функции конъюнкции и дизъюнкции по формулам Де Моргана;

2) Привести полученную формулу к виду, удобному для реализации на элементах Пирса или Шеффера;

3) Преобразовать формулу к схеме, пригодной для реализации на конкретной серии интегральных микросхем (ИС).

Последний пункт, в сущности, уже выходит за рамки логического проектирования и относится к схемотехническому проектированию. Тем не менее, далее мы затронем тему проектирования логических схем с учетом ограничений накладываемых на реализацию в интегральной схемотехнике.

Проиллюстрируем применение принципов 1 и 2 на простых примерах.

Пример 2.22. Преобразовать функцию, заданную в ДНФ в базисы Пирса и Шеффера и построить схемы

.

Решение. а) Можно рассуждать так. В базисе Пирса необходимо исключить конъюнкции. Введем во второй и третий члены двойное отрицание и применим формулу Де Моргана

.

Каждый из полученных членов может быть реализован на элементах Пирса. Инверсию можно реализовать на двухвходовых элементах Пирса (ИЛИ-НЕ), подавая на оба входа инвертируемую переменную, либо на один вход переменную, а на другой 0. (На практике удобнее использовать первый способ). Получится схема рис 2.28, а, которая получается объединением трех членов на дизъюнкторе. Но у нас в распоряжении схем “ИЛИ” нет, а есть только “ИЛИ-НЕ”, поэтому функция получится инверсной к заданной. Чтобы получить требуемую функцию необходимо включить дополнительный инвертор на элементах Пирса.

б) Преобразуем заданную функцию в базис Шеффера. Для этого надо исключить дизъюнкцию из исходного выражения. Введем двойное отрицание и используем закон Де Моргана:

.

Построим по полученной формуле схему, используя только элементы Шеффера (рис. 2.28, б).

Рис. 2.28. Реализация схем в базисах Пирса а) и Шеффера б)

Дополнительного инвертора на выходе не потребовалось, т.е. переход из ДНФ в базис Пирса образует задержку сигнала в схеме , а переход в базис Шеффера – задержку .

Пример 2.23. Построить схемы на элементах Шеффера и Пирса по функции заданной в КНФ

.

Решение. Преобразуем функцию в базис Шеффера, используя формулу Де Моргана:

.

Каждое выражение в скобках реализуется на двух и трехвходовых схемах Шеффера, но объединение этих выражений дает инверсную функцию, что потребует введения дополнительного инвертора, т.е. увеличения задержки в схеме до (рис.2.29, а).

Рис. 2.29. Реализация функции из КНФ в базисы Шеффера а) и Пирса б)

Реализация этой же функции в базисе Пирса не требует дополнительного инвертора на выходе.

.

Из приведенных примеров можно сделать вывод, что в базис Пирса удобнее переходить из КНФ (получается трехуровневая схема), а в базис Шеффера удобнее переходить из ДНФ.

Если разница в задержке сигнала не существенна, то исходные функции можно приводить к виду в ДНФ или КНФ, используя в виде критерия цену по Квайну.

Аналогичные преобразования можно использовать и при переходах в другие базисы. В этом случае число ступеней (ярусов) может возрасти.

В п. 1.5. отмечалось, что набор функций и образует два базиса (укороченные булевы базисы)¹. Используя приведенную выше методику перевода из булева базиса продемонстрируем на примерах построения схем в укороченных базисах.

Пример 2.24. Представить функцию, заданную в ДНФ в виде в базисах и - (И, НЕ; ИЛИ, НЕ) логическими схемами.

Решение. а) Для перевода заданной функции в базис необходимо исключить из исходной функции дизъюнкции. Снова применим формулу Де-Моргана как и в предыдущих примерах:

. (2.25)

Полученная формула не содержит дизъюнкции и может быть реализована в базисе . Для проверки правильности перехода достаточно выполнить обратный переход по формуле Де Моргана.

б) Преобразуем заданную функцию в базис . Для этого исключим из нее конъюнкции, снова используя переход по формулам Де-Моргана:

. (2.26)

На рис. 2.30, а, б изображены схемы, реализующие заданную функцию с использованием “разрешенных” логических элементов.

Рис. 2.30. Логические схемы к примеру 2.24

Пример 2.25. Построить схемы, реализующие функцию в КНФ в базисе а) и б) .

Решение. Выполнив преобразования, аналогичные примеру 2.24 получим логические формулы:

(2.27а)

(2.27б)

(Читателям предлагается самостоятельно выполнить эти преобразования и убедиться в правильности перевода). Соответствующие формулам (2.27а) и (2.27б) логические схемы приведены на рис. 2.31.

Приведенные примеры позволяют сделать некоторые выводы:

1. Используя законы Де Моргана, можно по известной КНФ или ДНФ получить реализацию функции в виде схем в любых из четырех базисов.

2. Количество ступеней (ярусов) в логических схемах, а, значит, и задержки сигнала в них, зависят от формы представления исходной функции в ДНФ или КНФ. Так из ДНФ удобнее переходить к базису Шеффера (трехступенчатые реализации с учетом инверторов), а при переходе к базису Пирса потребуется дополнительный инвертор на выходе. При переходе из КНФ проще будет схема в базисе Пирса. Таким же образом при переходе к базису удобнее представление в КНФ (четыре ступени), а в базисе - пять ступеней и наоборот.

3. При переходе из скобочных форм ДНФ и КНФ количество ступеней схем возрастает с увеличением числа внутренних скобок, как в исходных базисах, так и в преобразованных.

Рис. 2.31. Реализация функции в КНФ в базисах и

Пример 2.26. Пусть функция задана в скобочной форме в ДНФ

2.28

Преобразовать функцию к виду удобному для практической реализации в базисах Шеффера (И-НЕ) и Пирса (ИЛИ-НЕ).

Решение. Построив схему по исходной формуле убедиться, что схема потребует наличия двух конъюнкторов и двух дизъюнкторов на 2 входа и двух инверторов, что потребует наличия четырех ступеней в реализации схемы: с ценой по Квайну входов. (Кстати, убедитесь в этом).

Последовательно применяя к выражению (2.28) формулы де-Моргана, получим реализацию функции в базисах Шеффера и Пирса:

. (2.29)

. (2.30)

Приводя эти формулы к основному базису, можно проверить правильность преобразований. Построив схемы по уравнениям (2.29) (2.30), (или проведя анализ формул), можно убедиться, что для реализации уравнения (2.29) потребуется пять элементов И-НЕ на 2 входа и один на 3 входа, (учитывая инверторы), что составит цену по Квайну входов, а задержку .

Схема, реализующая уравнение (2.30), потребует 6 элементов ИЛИ-НЕ на два входа и один элемент ИЛИ-НЕ на три входа ( входов), при этом задержка увеличивается до .

4. К многоступенчатым реализациям схем приводят также их построение на реальных сериях микросхем малой степени интеграции (МИС). В каждой серии МИС имеются ограничения на электрические параметры, из которых для синтеза логических схем наиболее существенными являются: число входов логического элемента (коэффициент объединения по входу) и коэффициент разветвления по выходу (нагрузочная способность схемы).

Кроме того, для реальных серий микросхем, выполненных по различным конструктивно-технологическим исполнениям, имеются ограничения по базовым функциям на разное число входов.

Это приводит к неоднозначной реализации логических функций, которая зависит от искусства схемотехника и от требований по быстродействию и количестве микросхем.

Для дальнейшего изложения приведем краткие сведения о маркировке и базовым функциям наиболее распространенных серий микросхем.

Маркировка ИМС представляет собой буквенно-цифровой код. Слева от обозначения микросхемы могут стоять одна или две буквы (их может и не быть). Например, буква К – говорит о серии широкого применения, КМ – что серия выпускается в керамическом корпусе и т.д.

Первая цифра обозначает технологическое исполнение ИМС – 1, 5, 6 – полупроводниковые микросхемы, 2, 4 и 8 – гибридные, 3 – пленочные и прочие, 7 – бескорпусные.

Следующие две или три цифры – указывают на порядковый номер серии, например, 55 (вместе с первой цифрой – серия 155), 533 – серия 1533 и т.д. Третий элемент – двухбуквенный. Обозначает функциональное назначение ИМС, например, ИД – дешифратор, ЛА – логический элемент И-НЕ. Четвертый элемент содержит одну или две цифры – порядковый номер разработки в данной серии, в которой может быть несколько одинаковых по функциональному назначению ИМС, например, по числу входов. Наконец, в конце обозначения может стоять буква, определяющая технологические особенности ИМС, например, разброс электрических параметров.

По буквенно-цифровому обозначению ИМС в справочниках по микросхемам можно найти все логические и электрические параметры. Например, для микросхемы К133ЛА1А (маркировка на корпусе ИМС) – находим по справочнику, что это микросхема серии широкого применения, полупроводниковая, с порядковым номером 33 (серия 133), содержит два элемента по 4 И-НЕ (Шеффера) с модификацией группы А.

Функциональное назначение ИМС определяется двумя русскими буквами, составляющими третий элемент в общем обозначении микросхемы, а разновидность микросхемы определяется одной или двумя цифрами четвертого элемента в обозначении ИМС.

Приведем в качестве примера некоторые обозначения для ИМС популярных серий ТТЛ, ТТЛШ, КМОП. Точное соответствие обозначений необходимо находить в справочниках по интегральным микросхемам.

ЛА – функции Шеффера (И-НЕ)

ЛЕ – функции Пирса (ИЛИ-НЕ)

ЛИ – И

ЛЛ – ИЛИ

ЛН – инверторы

ЛС – И-ИЛИ

ЛР – И-ИЛИ-НЕ

ЛД – логические расширители

ЛП – прочие

Логические ИМС очень многообразны, но могут быть классифицированы по схемотехническому построению, технологическому исполнению, типу корпуса и т. д. В составе каждой серии можно выделить базовые логические элементы, наиболее удобные с точки зрения технологии изготовления.

Так для самых сверхбыстродействующих микросхем эмиттерно-связанной логики (ЭСЛ) серии 100, 500, 700, 1500 базовыми логическими элементами являются ИЛИ-НЕ (Пирса) и ИЛИ-НЕ/ИЛИ на разное число входов, в схемах транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ), ТТЛ с диодами Шоттки (ТТЛШ), комплементарных ИМС металл-окисел-полупроводник (КМОП) - технологичнее изготовлять в качестве базовых элементов – схемы Шеффера (И-НЕ) на разное число входов.

Например, в популярных сериях микросхем на ТТЛ, ТТЛШ имеются базовые элементы И-НЕ на разное число входов:

ЛА1 – 2 схемы на 4входа каждая

ЛА2 – 1 схема на 8 входов

ЛА4- -3 схемы на 3 входа

ЛА4 – 2 схемы на 4 входа

Кроме того, для большей гибкости в проектировании схем, или, если хотите, для большего простора для схемотехника, выпускаются микросхемы, реализующие логические функции конъюнкции (И), дизъюнкции (ИЛИ), (И-ИЛИ), инверсии (НЕ), сложения по модулю 2, мажоритарные элементы, комбинированные (И-ИЛИ-НЕ) и т.д. В состав многих серий ИМС входят также схемы с повышенной нагрузочной способностью, с возможностью расширения по логическим функциям, с тремя состояниями выхода, с открытым коллектором и т.д.

Ориентироваться в море микросхем легко с помощью справочников по микросхемам, а вот строить оптимальные схемы на конкретной серии зачастую требует искусства и опыта схемотехника.

Многофункциональность логических элементов ИМС позволяет пользоваться несколькими функционально полными системами ФАЛ и не всегда реализация логической функции в виде кратчайших или минимальных схем булевого базиса дает наилучшую реализацию в данной серии ИМС².

Вторая возможная проблема. Каждая реальная ИМС заданной серии имеет ограничения по коэффициенту объединения по входам схемы К_о и по коэффициентам разветвления по выходам схемы К_Р.

Если требуется построить схему с числом входов превышающим возможности реальных серий микросхем (К_о > К_оmax), то построение можно выполнить в виде двух ступеней (ярусов), использующих в первой и второй ступенях схемы элементы с допустимым числом входов. Преобразование по Де Моргану позволяет разбить функцию с большим числом входов на группы, которые можно реализовать в обеих ступенях.

Пример 2.27. Построить функцию И на 16 входов на элементах серии КР1533.

Решение. В серии КР1533 имеются элементы И-НЕ на 2, 3, 4 и 8 входов, поэтому 16 входов по заданию можно преобразовать на две группы по 8 переменных и группу из ИЛИ-НЕ на 2 входа во второй ступени, или на 4 группы по 4 переменных и ИЛИ НЕ на 4 входа. Обратимся к справочнику по микросхемам КР1533. В серии имеются только схемы ЛЕ1 (4-2ИЛИ-НЕ). Поэтому выберем первый вариант реализации (можно во второй ступени использовать схемы И-ИЛИ-НЕ) или использовать третью ступень.

.

Вариант реализации схемы представлен на рис. 2.32.

Рис. 2.32. Схема И

Увеличение нагрузочной способности схем при большом коэффициенте разветвления К_р осуществляется разводкой сигнала на число элементов, превышающих К_р источника сигнала. Обычные микросхемы имеют К_р , схемы с повышенной нагрузочной способностью до 30-40 выходов в зависимости от технологии изготовления серии. В зависимости от требуемого К_р можно использовать буферные элементы, применять каскадное размножение.

Рис. 2.33. Размножение сигналов в схемах

На рис. 2.33, а изображено запараллеливание элементов. Для большей помехоустойчивости оба элемента должны быть размещены в одном корпусе. В схеме рис. 2.33, б число буферных элементов определяется допустимой нагрузкой источников сигналов и . При необходимости очень большого коэффициента разветвления используется схема каскадного размножения сигналов (рис. 2.33, в).

Учет реальных ограничений на нагрузочные способности источников входных и внутренних переменных и на коэффициенты К_о и К_р может предшествовать синтезу логической схемы в булевом и других базисах и называется факторизацией. Он может быть реализован как факторный алгоритм, который был рассмотрен в п. 2.7. для поиска абсолютно минимальных форм БФ. Рассмотрим метод факторизации Кертиса, который формализуется с помощью таблицы импликант , покрывающих заданную функцию и соответствующих конституентам единицы ДНФ . Рассмотрим процесс на примере 2.28.

Пример 2.28. Произвести факторизацию функции при заданных К_о= 4 и К_р= 3.

Решение. Составляем таблицу из 2 столбцов для переменных и их инверсий и строк для импликант.

Таблица 2.25. Исходная таблица к примеру 2.28

		1	1	1		1				1
				1				1
	1			1	1
	1			1			1

При заданном К_р коэффициенте объединения К_о факторизации подлежат источники переменных, имеющие больше трех выходов. Перенесем в таблице импликант из столбца факторизуемой переменной по тем же строкам избыточные единицы в дополнительные столбцы, так чтобы число единиц в каждом из них было не больше К_р. Эти столбцы соответствуют дополнительным схемам, которые должны быть связаны с данным источником. Для учета этих связей надо добавить к таблице соответствующее количество строк и записать в них по столбцу факторизуемой переменной единицы. Приведенная выше таблица преобразуется в таблицу 2.26.

В ней из столбца перенесены в дополнительный столбец три единицы и добавлена строка с единицей в столбце .

Это соответствует преобразованию источника переменной , как показано на рис. 2.34, а, где через обозначена схема И, размножающая данную переменную .

Таблица 2.26. Промежуточная факторизация

		1	1			1				1	1
								1			1
	1				1						1
	1			1			1
				1

Производим факторизацию при заданном К_р = 4. Она производится аналогично с распределением избыточных единиц по дополнительным строкам.

Из строки перенесем четыре единицы в дополнительную строку , а в первую строку дополнительного столбца занесем единицу. Это соответствует преобразованию схемы И с пятью входами, как показано на рис. 2.34, б. Получаем табл. 2.27.

Преобразованной таблице соответствует комбинационная схема рис. 2.34, в. В ней учтено, что в табл. 2.27 , поэтому логического элемента для не нужно. Схема имеет задержку (без учета инверторов) и цену по Квайну вх также без учета четырех инверторов.

Таблица 2.27. Окончание факторизации

											1	1
								1			1
	1				1						1
	1			1			1
				1
		1	1			1				1

Рис. 2.34. Этапы факторизации и логическая схема в булевом базисе

Другим вариантом факторизации может служить приведение функции к скобочной форме.

Пример 2.29. Привести булеву функцию из примера 2.28 к скобочной форме и преобразовать к базису Шеффера (И-НЕ).

Решение. Вынося за скобки общие переменные легко получить скобочную форму в булевом базисе:

.

Последовательно применяя законы Де Моргана ; можно преобразовать функции в базисы Шеффера или Пирса.

Представим скобочную форму в виде подфункций. Пусть , где и . Обозначим , и , тогда . Подфункцию представим в виде , где и . Схема в базисе Шеффера, построенная по введенным подфункциям приведена на рис. 2.35.

Рис. 2.35. Реализация скобочной формы в базисе И-НЕ

Схема содержит 5 логических элементов И-НЕ и 3 инвертора (включая 2 инвертора на входе). Цена по Квайну (с инверторами) С=16 входов. Недостатком схемы является большая задержка ( ). Схема также не очень удобна для реализации на ИМС, так как требует 3-х схем на 2 входа, одну на 3 входа и одну на 4 входа. Варианты реализации схем на ИМС рассмотрим дальше.

Для реализации функции в базисе ИЛИ-НЕ (Пирса) используется аналогичная методика. В п. 1.7. введено понятие дуальности логических схем, которые отличаются порядком следования логических элементов, но одинаковой конфигурацией схем. Дуальными (двойственными) схемами являются схемы И, ИЛИ, НЕ в булевом базисе, а также схемы И-НЕ и ИЛИ-НЕ, а также смешанные схемы. Правила построения дуальных схем к заданным, заключаются в инверсии всех входов, замене схем И (И-НЕ) на ИЛИ (ИЛИ-НЕ) и наоборот. Инверторы НЕ в схеме преобразованиям не подвергаются. После этих действий выходной сигнал всей схемы проинвертируется.

Пример 2.30. Пусть задана исходная функция . Найти дуальную к ней, построить схемы и убедиться в одинаковой конфигурации схем.

Решение. Последовательно применяя законы Де Моргана, преобразуем исходную функцию.

Функция проинвертировалась, а логические элементы изменились в соответствии с приведенными выше правилами. Построим схемы исходную и двойственную. Из рис. 2.36 видно, что конфигурация схем сохраняется с точностью до замены элементов и инверсии входов.

Рис. 2.36. Взаимно двойственные схемы

При реализации логических схем на ИМС различных серий необходимо учитывать конкретные схемы, входящие в состав серии. Многофункциональность базисов в сериях ИМС, о чем уже говорилось ранее, позволяет реализовать заданные логические функции в нескольких вариантах. Варианты должны учитывать экономичность, быстродействие схем, а также более полное использование каждой микросхемы.

Рассмотрим на конкретной функции возможные реализации схем. В качестве элементной базы выберем популярную серию ТТЛШ-КР1533.

Пример 2.31. Построить на серии КР1533 варианты реализации функции

(2.31)

и прокомментировать результаты.

Варианты и комментарии. 1. Наиболее простым решением является попытка минимизации функции с реализацией на элементах И-НЕ – базовых элементах данной серии. Можно убедится, что минимизация не дает результата (убедитесь!). Преобразуем функцию в базис Шеффера.

В составе серии имеется схема ЛН1 (6НЕ), схема ЛА4 (3-3И-НЕ), поэтому вариант потребует корпуса ЛН1, и 1 корпус ЛА4 (рис. 2.37, а). По справочникам можно найти реальную задержку схемы в физических единицах, но мы будем использовать условную задержку, как и ранее. Для данного варианта , цена по Кавйну С = 12 вх.

Вариант 2. Проведем факторизацию функции и построим схему. Схема изображена на рис. 2.37, б. В ней использованы микросхемы ЛН1, ЛА3, ЛЕ1, ЛИ1, ЛЛ1.

Видно, что этот вариант неудачный как по задержке в схеме , большой номенклатуре примененных микросхем (5 типов) и по количеству неиспользованных входов микросхем. Эти входы могут использоваться для других частей общей схемы, объединяться, заземляться и т.д., но это вынужденные приемы в данном варианте.

Оставим в стороне схемотехнические тонкости включения микросхем, так как это предмет другой стадии проектирования. Отметим только что не подключенные входы в ТТЛ и ТТЛШ – сериях воспринимаются как логические единицы.

Рис. 2.37. Варианты решения примера 2.31

Вариант 3. Преобразуем функцию по Де Моргану:

.

Реализация этого варианта потребует только наличия схем И-НЕ на 2 входа и инверторов.

Рис. 2.37. Варианты решения примера 2.31

Полученная схема (рис. 2.37, в) имеет недостатки – значительную задержку сигнала и необходимость использования корпусов схем ЛА3.

Вариант 4. В скобочных формах функции имеется выражение представляющее собой сумму по . В составе ИМС серии КР1533 имеется микросхема ЛП5, содержащая 4 элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ на 2 входа. Преобразуем уравнение . Схема представлена на рис. 2.37, г. Схема имеет задержку (ЛП4 имеет несколько большую задержку, чем остальные элементы схемы) и цену по Квайну вх.

Вариант 5. В составе серий ИМС имеются также элементы И-ИЛИ-НЕ, которые очень удобны для построения более сложных узлов схем. Для проектирования схем на этих элементах можно рекомендовать следующую методику:

Минимизировать заданную функцию по нулям, но, записывая склейки, как в ДНФ. Получится функция обратная к заданной. Инвертор на выходе схемы И-ИЛИ-НЕ преобразует инверсное значение функции в прямое.

Минимизируем функцию по карте Вейча.

.

Реализуем схему на КР1533 ЛР13-(3-2-2-3И-4ИЛИ-НЕ). На рис. 2.37, д изображен 5 вариант реализации функции (2.31). Неиспользованные входы схемы ЛР13 можно заземлить.

Рис. 2.37. Варианты решения примера 2.31	Рис. 2.38. Карта Вейча

Анализируя варианты реализации одной и той же функции, убеждаемся, что набор элементов серий микросхем позволяет создать много вариантов конкретной функции и выбор варианта зависит от умения разработчика “увидеть” наилучшее решение, что обеспечивается опытом разработчика и знанием возможностей применяемой серии. Анализируя 5 вариантов можно отметить как наилучшие варианты 5-й и 1-й. 4-й вариант также простой, но неполностью использует корпуса микросхем. 2-й и 3-й варианты имеют большую задержку, причем 2-й вариант использует более широкую номенклатуру логических элементов.

В соответствии с назначением пособия не рассмотрены схемотехнические приемы с применением расширителей, элементов с открытым коллектором, с тремя состояниями выхода, которые излагаются в других дисциплинах.