- •Алгебра логики в задачах синтеза функциональных узлов дискретной техники Содержание
- •Минимизация переключательных функций ………………………………………17
- •Основы алгебры логики.
- •Понятие переключательной функции, наборы, таблицы истинности.
- •Переключательная функция двух переменных. Функциональные полные базисы.
- •Основные законы алгебры логики.
- •Комбинационные законы.
- •Аналитическое представление переключательных функций.
- •Понятие конституенты единицы и нуля.
- •Понятие совершенных дизъюнктивных нормальных форм (сднф) и совершенных конъюнктивных нормальных форм (скнф).
- •2.3. Переход от сднф и скнф в базис Шеффера и Вебба.
- •Минимизация переключательных функций.
- •Минимизация переключательных функций.
- •Сокращенная дизъюнктивная нормальная форма.
- •Тупиковые и минимальные дизъюнктивные нормальные формы.
- •Метод импликантных матриц.
- •Минимизация переключательных функций методом Карно – Вейча.
- •Минимизация не полностью определённых переключательных функций.
- •Синтез функциональных узлов комбинационного типа.
- •Классификация интегральных схем.
- •Двоичные дешифраторы
- •Многоступенчатые
- •Двоичный шифратор.
- •Мультиплексоры и демультиплексоры
- •Наращивание размерности
- •Универсальные логические модули на основе мультиплексоров
- •Способ настройки улм
- •Одноразрядные сумматоры.
- •Синтез автоматов с памятью.
- •5.1.Функциональные узлы последовательного типа (Автоматы с памятью).
- •5.2. Асинхронный и синхронный rs – триггер.
- •5.6. Двоичный счетчики.
- •5.7. Пересчетные схемы.
- •5.8. Параллельные регистры Регистры.
- •5.9. Последовательные регистры.
- •Список использованных источников.
Многоступенчатые
Малоразрядность стандартных дешифраторов ставит вопрос о наращивании их разрядности. Из малоразрядных дешифраторов можно построить схему, эквивалентную дешифратору большей разрядности. Для этого входное слово делится на поля. Разрядность поля младших разрядов соответствует числу входов имеющихся дешифраторов. Оставшееся поле старших разрядов служит для получения сигналов разрешения работы одного из дешифраторов, декодирующих поле младших разрядов.
В качестве примера на рис 4.2.4 приведена схема дешифрации пятиразрядного двоичного кода с помощью дешифраторов «3 – 8 » и «2 – 4 ». Для получения нужных 32 выходов составляется столбец из четырех дешифраторов «3 – 8 ». Дешифратор «2 – 4 » принимает два старших разряда входного кода. Возбужденный единичный выход этого дешифратора отпирает один из дешифраторов столбца по его входу разрешения EN. Выбранный дешифратор столбца расшифровывает три младших разряда входного слова.
Рисунок 4.2.4 Схема наращивания размерности двоичного дешифратора.
Каждому
входному слову соответствует возбуждение
только одного выхода. Например, при
дешифрации слова
на входе дешифратора первого яруса
имеется код 11, возбуждающий его выход
например три (показано крестиком), что
разрешает работу DC4.
На входе DC4
действует код 001, поэтому единица
появится на его первом выходе, т.е. на
25 выходе схемы в целом, что и требуется.
Общее разрешение или запрещение работы схемы осуществляется по входу EN дешифратора первого яруса.
Дешифраторы совместно со схемами ИЛИ можно использовать для воспроизведения произвольных логических функций. Действительно, на выходах дешифратора вырабатываются все конъюнктивные термы (конституенты единицы ), которые только можно составить из данного числа аргументов. Логическая функция в СНДФ есть дизъюнкция некоторого числа таких термов. Собирая нужные термы по схеме ИЛИ, можно получить любую функцию данного числа аргументов.
На
рис. 4.2.5 в качестве примера показана
схема выработки двух функций
Такое решение может быть целесообразным
при необходимости выработки нескольких
функций одних и тех же аргументов. В
этом случае для выработки дополнительной
функции добавляется только один
дизъюнктор. Заметим, что для проверки
правильности схемы рис. 4.2.5 удобно
перевести функции
в СДНФ.
Рисунок 4.2.5 Схема воспроизведения произвольных логических функций с помощью дешифратора и дизъюнкторов.
Двоичный шифратор.
Обозначение CD (coder) – выполняет функции обратные DC, то есть при появлении единицы на одном из его входов на выходе появляется соответствующий двоичный код следовательно если CD имеет – входов, то CD имеет n выходов двоичного кода.
Как и у DC средней серии интеграции существует готовые CD с разрядностью 2 – 1, 4 – 2, 8 – 3, 16 – 4.
Рисунок 4.3.1
В качестве примера рассмотрим подход к построении CD на восемь входов.
Входы |
Выходы |
||
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
На основании таблицы можно записать выражения для каждого из выходов.
.
Из полученных выражений видно, что каждый из выходов в базисе Буля можно реализовать на дизъюнкторе.
Рисунок 4.3.2
