Питання до практичної роботи 5
1. Для чого застосовуються функції перемикання?
2. Яка мета аналізу схем комп’ютера?
3. Яка мета синтезу схем комп’ютера?
4. Чи однозначні отримуємо рішення при аналізу схем комп’ютера?
5. Чи однозначні отримуємо рішення при синтезу схем комп’ютера?
6. Яким способом можна задати ФП?
7. На скількох наборах визначається функція n аргументів?
8. Скільки ФП можна отримати від n аргументів?
9. Як задати функцію табличним способом?
10. Як задати функцію аналітичним способом?
11. Яким чином задаються ДДНФ функції?
12. Яким чином задаються ДКНФ функції?
13. Як задати функцію числовим способом?
14. Як задати функцію графічним способом?
15. Графічний метод мінімізації ФП.
Приклади виконання лабораторної роботи 5
Приклад 7.3.1
Побудова функціональної схеми порівняння двох чисел.
Розв’язання:
Визначення і принцип дії. Вузол порівняння – це комбінаційна схема з багатьма входами і одним виходом, яка установлює відношення між кодами вхідної інформації і виробляє керуючий сигнал результату порівняння.
В комп’ютері звичайно порівнюють числа (слова), наприклад, ключі захисту пам’яті, програми, операнди в командах порівняння тощо.
За виглядом відношення між двома n-розрядними числами А і В розрізняють операції порівняння: А = В; А ≠ В; A >B; A < B; A B; A B.
Математичне формулювання закону функціонування вузлів порівняння
Робота вузлів порівняння по вигляду відношень між двома числами можна описати ФП, в який при виконанні умови виходним сигналом є 1 і навпаки – 0. Умовами схем порівняння є:
коли А=В або А ≠ В;
коли А > В або А < В;
коли А ≥ В або В ≥ А.
Вузли рівності або нерівності чисел
Рівність n-розрядних чисел А і В має місце тоді, коли an-1=bn-1; an-2=bn-2;…; a1=b1; a0=b0, а нерівність – коли an-1≠ bn-1; або an-2≠ bn-2;…; або a1≠ b1; або a0≠ b0.
Таким чином, у кожному розряді порівняння чисел має виконуватися операція логічної рівнозначності в разі їх рівності і нерівнозначності – у разі нерівності чисел.
Функціональна схема вузла для порівняння n-розрядний чисел дано на рис. 7.7.
Рис. 7.7. Функціональна схема порівняння двох чисел
Приклад 7.3.2
Побудова функціональної схеми перетворювача коду 8421 у код 8421 + 6.
Розв’язання:
Перетворювач кодів – це вузол з багатьма входами і виходами, що замінює один код іншим, який утримується із першого за визначеними правилами.
В комп’ютері знаходять застосування дії для подання, передачі і обробки інформації, а також застосовують двійкові, двійково-десяткові і інші спеціальні коди. Наприклад, у комп’ютері в арифметичній операції віднімання чисел код від’ємника перетворюється у додатковий код. Для спрощення додавання десяткових чисел, що подані у коді 8421, цей код перетворюється у код 8421 з додаванням 6 (8421+0110) і т. ін. Схожі функції з перетворювачем кодів виконують і дешифратори.
Дешифратор – є перетворювач n-розрядного двійкового числа у т-значний код (унітарний код). У цьому разі дешифратор є окремим пристроєм перетворювача кодів.
Перетворювач коду 8421 у код 8421+6.
Алгоритм перетворювання кодів поданий у табл. 7.3.
Значення розрядів коду 8421+6 визначається сукупністтю неповністтю визначених ФП у0, y1, y2 і у3 чотирьох аргументів x3, x2, x1, x0. Додаючи до функцій значення кодів від А(10) до F(15) і мінімізуючи їх з цим ФП, наприклад за допомогою діаграм Вейча, отримуємо мінімальну сукупність у ДНФ:
Для побудови перетворювача на елементах І-НІ застосуємо сукупність ДНФ, використовуючи правило де Моргана. Принципова схема перетворювача коду 8421 у код 8421+6 зображена на рис. 7.8.
Таблиця 7.3