
- •Проектирование электронных устройств
- •Чернигов чгту 2012
- •Оглавление
- •2.4 Пример выполнения работы № 3 46
- •Введение
- •1Ргр №2. Реализация булевых функций на логических элементах
- •1.1Цель работы
- •1.2Теоретические сведения
- •1.3Способы представления булевых функций
- •Табличный способ представления
- •Матричный способ представления
- •Логические функции двух переменных
- •1.5Алгебра Буля
- •1.6Законы алгебры логики
- •1.7Переход от табличной формы представления логической функции к аналитической
- •1.8Импликанты и имплициенты булевых функций
- •1.9Сокращенные, минимальные и тупиковые формы
- •Метод карт Карно (диаграммы Вейча)
- •Минимизация функции трех переменных
- •Минимизация функции четырех переменных
- •Минимизация функции пяти переменных
- •Минимизация систем булевых функций по картам Карно
- •1.10Алгебра Жегалкина
- •Определение алгебры Жегалкина
- •Преобразование функций в алгебре Жегалкина
- •Переход от булевой алгебры к алгебре Жегалкина
- •1.11Задания, выполняемые в расчетно-графической работе
- •1.12Пример выполнения работы № 2
- •Выполнение задания 1
- •Выполнение задания 2
- •Выполнение задания 3
- •Цель работы.
- •2.3Запоминающие элементы триггеров
- •Запоминающие элементы триггеров, управляемые уровнем тактирующего сигнала
- •Запоминающие элементы триггеров, управляемые перепадом тактирующего сигнала - зэзэ триггеров, собранные по ms схеме
- •- Зэзэ по схеме трёх триггеров
- •Задания, выполняемые в расчетно-графической работе
- •2.4Пример выполнения работы № 3
- •Пример построения dv-триггеров по ms схеме на элементах и-не
- •Пример реализации т-триггера по ms схеме на элементах или-не
- •Пример реализации jk-триггера по схеме трех триггеров на и-не
- •Цель работы.
- •3.3Абстрактный синтез автомата
- •Минимизация числа состояний автомата
- •Кодирование состояний автомата
- •Получение функций возбуждения блока памяти и функций выхода
- •Задания выполняемые в расчетно-графической работе
- •3.4Пример выполнения работы № 4
- •3.5Выводы
- •3.6Содержание отчета
- •Цель работы.
- •4Рекомендованная литература
Матричный способ представления
Это - частный способ табличного представления логических функций. В частности – карты Карно.
Изобретены в 1952 Эдвардом В. Вейчем (диаграммы Вейча) и усовершенствованы в 1953 Морисом Карно (карты Карно).
Таблица 1.2 – Карта Карно четырех переменных
х3х4 х1х2 |
00 |
01 |
11 |
10 |
00 |
0 |
1 |
1 |
0 |
01 |
1 |
0 |
0 |
0 |
11 |
0 |
0 |
1 |
0 |
10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
Графический способ представления
Логическая функция n переменных представляется n – мерным кубом, где каждый двоичный набор это n – мерный вектор, определяющий точку n – мерного пространства.
Рисунок 1.1 – Графическое представление функции трех переменных
Аналитический способ представления
Для этого вводится множество функций, а также правила зависимости функций от набора переменных, т.е. формулы – аналитические выражения на основе операций булевой алгебры.
1.4Логические функции
Логические функции одной переменной
Количество логических функций в зависимости от числа переменных определяется следующим соотношением:
n
2 2 , т.к. функция и n аргументов принимают по 2 значения, т.е.
для одной переменной будет 4 функции:
Таблица 1.3 – Функции одной переменной
х |
F0 |
F1 |
F2 |
F3 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
F0 (х) = 0 - константа нуля;
F1 (х) = х - тождественная функция;
F2
(х) = х – инверсия (отрицание);
F3 (х) = 1 - константа единицы.
Логические функции двух переменных
Таблица 1.4 – Функции двух переменных
х1 |
х2 |
F0 |
F1 |
F2 |
F3 |
F4 |
F5 |
F6 |
F7 |
F8 |
F9 |
F10 |
F11 |
F12 |
F13 |
F14 |
F15 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
обознач. |
0 |
|
х1х2 |
х1 |
х2х1 |
х2 |
|
|
|
|
х2 |
х2х1 |
х1 |
х1х2 |
|
1 |
Наименования:
F0 = 0 – константа нуля;
F1 = х1 х2 конъюнкция (логическое умножение), может обозначаться
х1 х2;
F2 = х1 х2 отрицание импликации (следования), может обозначаться
х1 х2;
F3 = х1 тождественная функция первой переменной;
F4 = х2 х1 – отрицание обратной импликации;
F5 = х2 тождественная функция второй переменной;;
F6 = х1 х2 – сложение по модулю 2 (неравнозначность);
F7 = х1 х2 – дизъюнкция (логическое сложение);
F8 = х1 х2 – стрелка Пирса;
F9 = х1 х2 – эквиваленция, может обозначаться х1 х2, х1 х2;
F10
= х2
– отрицание (инверсия) х2,
может обозначаться
;
F11 = х2 х1 – обратная импликация;
F12 = х1 – отрицание х1,
F13 = х1 х2 – импликация;
F14 = х1 х2 – штрих Шеффера;
F15 = 1 – константа единицы.