9.2. Питання до практичної роботи
Як описується робота комбінаційних схем з K входами і n виходами?
На чому заснована сумісна мінімізація формул?
В чому полягає ідея мінімізації схем з багатьма виходами?
Аналітичній спосіб сумісної мінімізації ДНФ функцій.
Графічний спосіб спільної мінімізації ДНФ.
Змішані форми систем функцій.
Правило представлення системи ФП у змішаній формі.
Особливості кубічної форми подання логічних функцій.
Як виглядає подання коду Грея у 3-вимірному кубі?
Особливості геометричної інтерпретації n-куба?
Правило, за яким розраховують кодову відстань в n-кубі.
Числа десяткові, 16-значні та двійкові.
9.3. Приклади виконання лабораторної роботи 7
Приклад 9.3.1
Розв’язання задачі побудови повного однорозрядного суматора.
Розв’язання:
Математичний опис законів функціонування суматорів
Математичний опис законів функціонування суматорів опирається на алгоритм операції додавання по модулю 2 (mod 2) у кожному розряді доданків
де S, P – відповідно сума цифр даного розряду і перенос у старші розряди;
а і в – значення доданків у даному розряді;
z – значення переносу із сусідніх молодших розрядів.
Для синтезу однорозрядних суматорів, звичайно на основі алгоритму, складається таблиця істинності і здійснюється мінімізація ФП відомими методами. При побудові суматорів розв’язується задача отримання максимальної швидкості і забезпечення мінімальної кількості однотипних логічних елементів.
Повний однорозрядний суматор. Закон функціонування повного
суматора задається таблицею істинності (табл. 9.1).
Таблиця 9.1
Таблиця істинності
Система ФП для виходів суматора записується таким чином:
Для побудови схеми суматора мінімальними апаратурними витратами використовується метод мінімізації сукупності ФП, суть якого полягає у тому, що сукупність ФП перетворюється так, щоб вона містила максимально можливе число спільних членів.
Максимальну швидкодію суматор буде мати при мінімальному числі логічних рівнів – послідовно з’єднаних ступенів елементів. Для цього попередньо кожну ФП сукупності (9.21) мінімізують незалежно і перетворюють у відповідну елементну систему. Коли побудувати схему на елементах І-АБО-НІ, то можна кожну ФП, що мінімізована, виразити через їх загальну інверсію.
Схема суматора, побудованого по сукупності ФП, наведена на рис. 9.9. Вона складається із двох незалежних каналів – каналу складання по модулю 2 і каналу формування переносу у старший розряд.
Рис. 9.9. Повний суматор
9.4. Виконання лабораторної роботи на пк
Аналіз роботи напівсуматора.
Завдання:
За допомогою програмного продукту .Electronics Workbench і MATLAB зробити аналіз роботи напівсуматора
Розв’язання:
1. Обираємо для виконання аналізу роботи схему напівсуматора (рис. 9.10):
2. Будуємо схему напівсуматора елементах «І-АБО-НІ» (рис. 9.10., а) або «І-НІ»(рис. 9.10., б):
Рис. 9.10. Напівсуматори на елементах «І-АБО-НІ» (а) і «І-НІ»( б)
Будуємо тести вхідних слів р = х, е для перевірки роботи побудованої функціональної схеми напівсуматора на основі таблиці істинності (табл. 9.3);
4. Аналізуємо роботу схеми напівсуматора на елементах «І-НІ» за допомогою програми імітаційного моделювання «NI Multisim 12»,
5. Запускаємо програму «NI Multisim 12».
6. За допомогою меню Place Misc Digital викликаємо на робоче поле логічні елементи NAND2 (І-НІ з двома входами).
Будуємо функціональну схему напівсуматора на цих елементах.
8. Проводимо дослідження схеми приладами Word Generator (Генератор Слів) та Logic Analyzer (Логічний Аналізатор).
9. Результати дослідження копіюємо у звіт за допомогою інструменту Tools-Capture Screen Area.
10. Звіт у файлі треба продемонструвати викладачу на ПК.
Таблиця 9.3
Таблиця істинності напівсуматора
