9. Комбинациялық құрылғының синтездеу мәселесін қою. Оны синтездегенде негізгі кезеңдері.

Комбинациялық құрылғылар деп – шығыс мәні тек қана кірісіндегі айнымалыларға тәуелді болатын құрылғыларды айтады. Бірақ онын алдында түскен сигналдарды есінде сақтамайды. Комбинациялық құрылғының логикалық функциясы құрылымдық формуламен беріледі.Құрылымдық формуланың 2түрі бар:

1)СДНФ(Бірыңғай дезъюнктивтік қалыпты форма)-берілген форма логикалық функция бірге тең болған кезде минтермдердің қосындысын көрсетеді. Минтерм дегеніміз-кіріс айнымалыларының көбейтіндісі.

2)СКНФ(Бірыңғай конъюктивтік қалыпты форма)-берілген форма функция нольге тең болған кезде макстермдердің көбейтіндісін көрсетеді. Макстерм-кіріс айнымалыларының қосындысы.

Комбинациялық құрылғыларды құру келесі тәртіппен жүргізіледі:

1)құрылғының логикалық функциясына ақиқат кестесі құрылады;

2)құрылғының жұмысын сипаттайтын логикалық өрнек жазылады;

3)қажетті жағдайда логикалық өрнек ықшамдалады;

4)алынған өрнек құрылғыны құруға бағдарланған түп негіздік жинаққа сай түолендіріледі;

5)ақырғы алынған өрнек негізінде құрылғының сұлбасы құрылады.

Құрылымдық формуланы ықшамдау үшін Карно картасы немесе Вейч диаграммасы кіріс айнымалыларының саны 5тен аз болған жағдайда қолданылады.

0	1	1	Ф
0	1	1	Ф

F(x1,x2,x3)=x1vx2*x3vx1*x2v x2*x3. 2-бірыңғай коньюктивті қалыпты форма – ф-я 0-ге тең болғандағы аргументтер қосындысының көбейтіндісін көрсетеді.

мысалы

	x1	x2	x3	y
0	0	0	0	0
1	0	0	1	1
2	0	1	0	Ф
3	0	1	1	1
4	1	0	0	0
5	1	0	1	1
6	1	1	0	Ф
7	1	1	1	1

Y(бдқф)=х3vx2=x3vx2=x3*x2=

ЖӘНЕ-ЕМЕС базисіне өту үшін Де Морган ережесін қолданамыз.

10.Демультиплексорлар. Шартты графикалық белгіленуі, жұмыс істеу қағидасы. Ұйымдастырылуы 1-4 болатындай етіп дешифратор мен логикалық элементтер негізінде (базасында) құрылу мысалын келтіріп түсіндіріңіз.

Демультиплексор- ақпарттық кірісіндегі сигналды адрес тік код арқылы анықталған шығысқа жіберетін құрылғы,яғни тарату құрылғысы. Яғни бір сөзбен айтқанда демультиплексор кері мультиплексірлену. Шартты графикалық белгіленуі:

2суретте демультиплексердің құрылымдық сұлбасы көрсетілген. Ол шығыстары кілттермен басқарылатын дешифратордан тұрады. Адрестік кіріске берілген кодтық комбинацияға байланысты дешифратор сәйкес кілтті ашады және демультиплексор кірісі оның анықталған қосылады.

Демультиплексор,бұл комбинациялық сұлба,ол бір ақпарттық кіріс(Д), адрестік кірістерді басқаратын n ақпараттық шығыстан (у₀, у₁, …, у_n-1) тұрады.

Адрестік кіріске түсетін екілік код n шығыстың бірін анықтайды,ол ақпараттық кірістен келетін айнымалы мәндерді анықтайды,яғни демультиплексор келесі функцияларды орныдайды:

n = 4 (у₀, у₁, у₂, у₃) ақпарттық шығыстан және К=2 адрестік кірістен тұратын(А0,А1) демультиплексордың кестесі:

Д	А0, А1	у0 у1 у2 у3	Д	А0, А1	у0 у1 у2 у3
0 1 0 1	0 0 0 0 0 1 0 1	0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0	0 1 0 1	1 0 1 0 1 1 1 1	0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1

«1-4» демультиплексерінің схемасы және оның шартты белгісі. Бұл функция дешифратор көмегімен іске асады.

Ол шығыстары кілттермен басқарылатын дешифратордан тұрады. Адрестік кіріске берілген кодтық комбинацияға байланысты дешифратор сәйкес кілтті ашады және демультиплексор кірісі оның анықталған шығысына қосылады.

11. Мультиплексерлер.Шартты графикалық белгіленуі, жұмыс істеу қағидасы. Ұйымдастырылуы 4-1 болатындай етіп дешифратор мен логикалық элементтер негізінде (базасында) құрылу мысалын келтіріп түсіндіріңіз. Мультиплексрлеу.

Мультиплексорлар-кірістердің біреуіне шығысты қосатын ауыстырып –қосқыш қызметін атұаратын құрылғы. Кірістері ақпараттық Д₀, Д₁, …, Д_n-1 және басқарылатын (адрестік) А₀, А₁, …, А_k-1 болып келеді.

Адрестік кодқа келетін екілік код ақпараттық кірістедің бірін анықтайды.

Шартты граф-қ белгіленуі

М ультиплексердің жұмысын сипаттайтын кесте n = 4 және k = 2

А1 А0	Д0 Д1 Д2 Д3	y
0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1	0 * * * 1 * * * * 0 * * * 1 * * * * 0 * * * 1 * * * * 0 * * * 1	0 1 0 1 0 1 0 1

*-кіріс мәні у мәніне әсер етпейді.

Мультиплексордың «4-1» схемасы( «төртке бір»,ол төрт кірістің біріне деректерді бір шығысқа байланыстырады). Бұл жерде мультиплексор екі кірісті конъюкторлар негізінде құрылған,олар дешифратордың шығыс сигналын басқарады,ал дешифратор екәләк кодты декодтайды.Конъюкторладрың шығысы НЕМЕСЕ схемасымен байланыстырылған.

Суретте дешифраторлы мультиплексордың схемасы және шартты белгіленуі көрсетілген.

Бұл суретте «4-1» мультиплексорының схемасы.

12. Тізбекті тасымалдауды орындайтын екілік санауышты Т-триггерлер негізінде жинап, уақыттық диаграммакөмегімен жұмыс істеу қағидсын түсіндіріңіз.

3 разрядты т-триггерлер негізінде құралған екілік санауыш.

Уақыттық диагграммасы.

Санауышқа 1-ші сигнал келіп түскенге дейін санауыш нолдік жағдайда болады.1-ші сигнал келіп түскеннен кейін 1-ші триг. 1 жағдайына өтеді де, шығысында Q1=1 болады.Ал Q2=0 Q3=0 жағдайында болады.2-ші сигнал келгенде 1- ші триг. 0 жағдайына өтеді.Q2=1болады да Q3 өзгермей қалады.Q3 тек 4-ші сигнал келіп түскенде ғана 1 жағдайына өтеді ал Q1, Q2 , 1 жағдайынан 0 жағ. өтеді.Тек 8 –ші сигнал келіп түскенде ғана Q1, Q2, Q3, 1 жағдайына өтеді.

13. Параллел тасымалдауды орындайтын екілік қосындылайын санауышты JK-триггерлер негізінде жинап, уақыттық диаграммма көмегімен жұмыс істеу қағидасын түсіндіріңіз.

Бұл сұлба үшін ауысудың логикалық өрнегі мынадай болады. П1=1; П2=b1; П3=b1*b2; П4=b1*b2*b3;… Пn=b1*b2*..bn-1.мұнда бөгелу тек бір ғана ЖӘНЕ схемасымен анықталады да разрядтар санынан тәуелді болмайды.Бірақ бұл көп кірісті ЖӘНЕ элементінің қолданылуына қарамастан санауыштың күрделенуіне әкеліп соғады. Сондықтан көпразрядты санауыштарды құруда параллел-тізбектей ауысулы схемалар қолданылады.

Параллел тасымалдауды орындайтын JK –триггерлер негізінде жиналған екілік санауыш.

14-сұрақ.Параллел әрекетті орындайтын регистрлер(тіркеуіштер).D-триггерлер негізіндеқұрылу мысалын келтіріп, жұмыс істеуін талдаңыз.

D- триггер негізінде құрылған параллел әрекетті орындайтын регистр.

Регистрді 0 жағдайына келтіру триггердің асинхронды кірісіне Установить 0 сигналын береміз.Регистрдегі өзгеруі синхронизация кірісіне С-ға сигнал түскеннен кейін Х кірістеріндегі сигналдар өзгереді.

15-сұрақ.

Тізбекті әрекетті орындайтын регистрлер.D- триггерлер негізінде құрылу мысалын келтіріп, уақыттық диаграммалар көмегімен информацияның жазылуын, ығысуын және берілуін бұл регистрлер қалай орындайтынын түсіндіріңіз.

сt	Jt	Kt	Qt	Qt+1
0	1	1	Qt	Qt
1	1	1	Qt	Qt

Регистр құрамындағы триггерлердің саны триггердің разряд санымен анықталады.Тізбекті регистрде әрбір триггердің шығысы келесі триггердің информациялық кірісіне жалғанады. Бірнеше разрядты екілік сан түріндегі сөздің разряд мәндері бір-бірлеп бірінші триггерге тактілік сигналдың сәйкесті ауытқуында енгізіледі де, осы мезетте триггерлердегі бұрынғы енгізілген разряд мәндері бір триггерден келесі триггерге ығысып отырады. Бүкіл сөзді енгізу үшін, оның қанша разряды болса, сонша тактілік сигнал қажет болады.

D- триггерлер негізінде құралған тізбекті әрекетті орындайтын регистр.

Бұл регистрлер ығыстыру регистрі деп те аталады.Оңға ығыстыру регистрінде енгізілетін х1 санының 1-ші разряды сол жақтағы соңғы Sn регистрінің разрядына беріледі де 1-ші синхронизация сигналы С келіп түскен кезде енгізіледі. Келесі синх. сигналы келгенде х1 мәні Sn разрядынан шығып Sn-1 ге енгізіледі.Ал Sn ге х2 енгізіледі.Әр тактта келген информация 1 разряд оңға жылжып отырады.n сигналдан кейін барлық регистр х санының разрядымен толады.Егер n синх. сигналын беріп Sn разрядының кірісіне х=0 берсек онда регистрден х саны S1 шығысы арқылы шығады да регистр х санын сақтаудан құтылады.

16-сұрақ. D-триггер. Толық және қысқартылған ауыстырып қосу кестелері. ЖӘНЕ-ЕМЕС логикалық элементтерінен жиналған D-триггердің схемасы.Бұл триггердің жұмысын түсіндіретін уақыттық диагграммалар.

D-триггері бөгеу триггері деп те аталады.Оның бір информациялық кірісі мен синх. арналған С шығысы бар.

D-триггердің шартты белгіленуі.

ЖӘНЕ-ЕМЕС элеметтерінен құралған D-триггер.С=0 болғанда және-емес элеметтерінің шығысында RS- триггерінің кірісі үшін пассивті деңгей қалыптасады.С=1 болса D-кірісіне берілген деңгей R немесе S кірісінде активті деңгей жасайды да триггерді D кірісіндегі лог.деңгейге сәйкес жағдай орнығады. Бұл триггердің жағдайының информациялық сигналдың мәніне сәйкесті ауысуы басқару сигналдың тура ауытқу (0-ден 1-ге)мезетінде жүзеге асырылады.

17. Т-триггер. TV – триггер. Шартты графикалық белгіленуі. Ауыстырып қосу кестелері. Бұл триггерлерді JK триггерлерден құру.

Триггер д.з.- екі тұрақты жағдайы бар элементарлық циф-қ құр-ғы (0;1). Жұмыс істеу принципі б-ша RS, D, JK, T триггерлер болып бөлінеді. Т триггердің санау кірісі (Toggle-relaksator). Т триггері JK триггерінің J және К екі ақпараттық кірістерін біріктіріп және оларға «1» деңгейін беру арқылы алуға болады. Т-триггер-санау режимінде жұмыс істейтін триггер

Кіріс сигналы Т=0 болғанда триггер өзінің күйін сақтайды (текушии) Q0, ал кіріс сигналы Т=1 болғанда триггер өзінің алдынғы күйіне қарсы күйге ауыстырылып қосылады.

«1» пассивті сигнал

Т	Q
0	Q0
1	Q0

Қысқа кесте Толық ауыстырып қосу кестесі

V- басқарушы кірісі бар триггері Т триггерінің бір түрі болып табылады. Егер V=1 болса TV триггер Т триггеріне айналады. Егер V=0 б/са триггер өз күйін сақтайды.

18. Әмбебап JK триггерлері. шартты графикалық белгіленуі. Ауыстырып қосу кестелері(толық ж/е қысқартылған) тура кірісті RS триггерлері мен ЖӘНЕ логикалық элементтерден жиналған JK триггерлерінің схемасы.

Әмбебап JK триггерлері деп екі сатылық синхронды триггерлерді айтамыз. JK триггері инверсті кірісті екі синхронды RS триггерінен ж/е әрқайсысы 3 кірісті ЖӘНЕ-ЕМЕС екі схемасынан тұратын 2 КЦУ тұрады.

б) шартты белгісі

JK триггерінің RS синхронды триггерінен айырмашылығы JK триггері J ж/е K кірістерінде рұқсат етілмеген комбинация жоқ. Егер J=1 K=1 болса онда триггер өзінің алдынғы күйінен қарсы күйге өтеді. Сөйтіп Т триггері сияқты жұмыс істейді С=0 кезінде J ж/к K кірістері кілттеледі соған сәйкес S ж/е R кірістері (1 триггердің) кілттеліп қалады. Егер С=1 ақпараттық кірісті J ж/е K кірістерінде жүргізуші триггердің күйі орнатылады.

J	k	Q
0	0	Q0
0	1	0
1	0	1
1	1	Q0

Қысқа

Сt	0	0	0	0	1	1	1	1
Jt	0	0	1	1	0	0	1	1
Kt	0	1	0	1	0	1	0	1
Qt	Qt	Qt	Qt	Qt	Qt	Qt	Qt	Qt
Qt+1	Qt	Qt	Qt	Qt	Qt	0	1	Qt

толық

J-(jerk) «1» K-(kill) «0»

19. тура кірістері болатын RS триггері. Шартты графикалық белгіленуі. Толық ж/е қысқа ауыстырып қосу кестесі. НЕМЕСЕ-ЕМЕС логикалық элементтерімен жиналған RS триггерінің схемасын салып жұмысын талдаңыз.

R-(reset деген сөзден шыққан) триггерді «0» жағдайына ауыстырады. S-(set) триггерді «1» жағдайына ауыстырады. RSтриггері сәйкесінше «1» ж/е «0» орнататын S ж/е R ақпараттық кірістері бар ж/е Q-тура ж/е Q- терістелген шығыстары бар триггер ж/е НЕМЕСЕ-ЕМЕС логикалық екі элементтен құр-ған.

Егер S^t =0 болған жағдайда триггер өзінің бастапқы Q^t күйімен тәуелсіз түрде «1» (Q^t+1 =1) күйіне өтеді. Егер S^t=0 R^t=1 «0» (Q^t+1 =0) күйіне өтеді. Егер S^t=0 R^t=0 триггердің күйі өзгермейді ж/е t+1 кезінде триггердің күйі Q^t+1 = Q^t тең. Егер S^t=1 R^t=1 рұқсат етілмеген күй. Тура кірісті RS триггерінде «1» басқарушы әсерде болады. Элементтерді ауыстырып қосатын сигнал активті деп аталады.

20.Терістейтін (инверсный) кірістері болатын RS-триггер. Шартты графикалық белгіленуі. Толық және қысқартылған ауыстырып қосу кестесі. ЖӘНЕ-ЕМЕС логикалық элементтерінен жиналған RS-триггердің жұмысын талдаңыз.

Триггердің бұл түрі логикалық ЖӘНЕ-ЕМЕС элементінен құрылған. Бұл жағдайда «0» дәрежесі активті сигнал ал «1» дәрежесі пассивті сигнал болады. Ақпаратты кірістер R, S белгіленеді. Кіріс S=1, R=1 сигналдары активті болады. Бұл жағдайда триггердің кестесі тура кірісті триггердің кестесіндей жұмыс істейді. Қарастырылатын триггердің жазу режимдері сәйкесті информациялық сигналдардың (S-Set, R-Reset) нөлдік деңгеймен жүзеге асырылатындығына байланысты. Бұндай триггерлер теріс кірісті триггер деп аталады

ЖӘНЕ-ЕМЕС логикалық элементімен құрылған RS триггері кезінде S= R=0-рұқсат етілмеген комбинация. S= R=1- нейтралды болады. R=0,S=1 -«0» жазу режимі,. R=1,S=0 -«1» жазу режимі.