2. Содержание и последовательность выполнения курсового проекта

В ходе выполнения курсового проекта учащийся должен провести анализ заданного уравнения, сформировать систему ФАЛ, получить СДНФ (СКНФ), а также минимальные формы функций в трех базисах, получить их схемную реализацию и, наконец, выявить оптимальные пути схемного отображения полученной системы логических функций.

В общем виде этапы выполнения работы будут следующими:

• постановка задачи;

• проектирование задачи;

• реализация;

• тестирование результатов;

• оформление пояснительной записки.

2.1 Краткое содержание глав пояснительной записки.

Пояснительная записка должна полностью отражать процесс работы по выше перечисленным этапам.

Введение

Введение (одна - две страницы) включает формулировку задачи. Это подготовительный этап. При его проведении уясняется поставленная задача: что дано и что требуется получить в результате выполнения работы. Обозначается цель и пути решения поставленной задачи. Проводится осмысление всех этапов достижения цели.

Следует определить основные термины, на которых будет строиться пояснительная записка: логическая переменная; логическая операция, логическая функция и таблица истинности функции алгебры логики (ФАЛ), логическая схема, вентиль, многофункциональный базис, СКНФ, МКНФ, СДНФ, МДНФ, комбинационная схема; процесс синтеза комбинационных схем и др.

Во введении не следует затрагивать факты и выводы, излагаемые в последующих разделах пояснительной записки.

1. Постановка задачи

Содержательное описание исследуемой системы ФАЛ, т.е. объяснение ее работы на понятийном уровне в виде набора фраз обычного языка. Этот этап является одним из основных, так как содержательное описание служит базисом для дальнейшей работы.

Анализ уравнения, полученного в качестве задания. Наборы входных переменных, определение числа выходов проектируемой схемы, выявление значений функции на входных наборах. Определение базиса для синтеза комбинационной схемы. Набор вентилей для синтеза КС. Ограничения на входы логических элементов. Мотивация использования определенного набора логических элементов для синтеза КС по полученной системе ФАЛ (функции алгебры логики).

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАДАЧИ

   Анализ исходного уравнения. Формализация содержательного описания. На данном этапе моделируемый объект описывается в терминах известной формальной теории, которая отражает основные аспекты содержательного описания процесса его функционирования. Формальная модель должна быть лишена избыточности и неопределенности, проводится строгое взаимнооднозначное соответствие между каждой комбинацией значений аргументов и значений функции. Как результат этого этапа - построение соответствующей таблицы истинности. Обоснование числа входов и выходов искомой КС. Требования, предъявляемые к искомым комбинационным схемам.

3 Реализация

Поставлена задача проектирования комбинационного цифрового устройства (КЦУ), имеющего несколько (m) выходов. Можно представить устройство в виде совокупности соответствующего числа (m) КЦУ, имеющих общие входы. Т.о., проектирование многовыходного КЦУ сводится к синтезу m одновыходных схем КЦУ, имеющих общие входы х₁, х₂, …, х_n, выходы которых в совокупности образуют выходы устройства: у₁, у₂, …, у_m.

Требуется выполнить следующие действия для решения поставленной задачи:

1. Составить таблицу истинности КЦУ.

2. Составить логические выражения функций, реализуемых КЦУ, представленные в СДНФ и СКНФ. Доказать тождественность этих форм.

3. Минимизировать при возможности полученные выражения, т.е. получить выражения для МДНФ и МКНФ, используя:

• метод непосредственных преобразований;

• метод Квайна (только для насчитывающих 3 минтерма (макстерма) и более);

• метод карт Карно-Вейча;

• метод Квайна-МакКласки (только для насчитывающих 3 минтерма (макстерма) и более).

4. Синтезировать одновыходные схемы КЦУ в основном базисе на основании МДНФ и МКНФ.

5. Произвести анализ используемых логических элементов (ЛЭ).

6. Синтезировать многовыходное КЦУ на определенном наборе ЛЭ.

7. Преобразовать полученные в п.3. МДНФ и МКНФ к виду, реализуемому в монофункциональном базисе ЛЭ «И-НЕ» (базисе Шеффера).

8. Синтезировать многовыходное КЦУ в монофункциональном базисе ЛЭ «И-НЕ».

9. Преобразовать полученные в п.3. МДНФ и МКНФ к виду, реализуемому в монофункциональном базисе ЛЭ «ИЛИ-НЕ» (базисе Пирса).

10. Синтезировать многовыходное КЦУ в монофункциональном базисе ЛЭ «ИЛИ-НЕ».