Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Василенко, Ю. А. Синтез дискретных структур учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
4.65 Mб
Скачать

- 6 9 -

пожег

принимать лишь два значения

/D ели

I / , Расо«огрев работу в

обоих

случаях, можно построить логическув

приставку к блоку д

,

которая связывает сигнал но входу

с логиков работы «

 

Вообще говоря, всякий метод

из науки

я техники ицвет как фор­

мализованные, так и творческие ваги. Например, метод математичес­

кой индукции дает возможность доказать доотовераость той или иной

формулы, но не указайаѳт однозначного подхода в каждом конкретной

случае при его использовании.

Можно щэиаеети и ряд других примеров

из других областей науки.

 

 

 

Рассмотрим примеры для

случая,

когда блоки

упорядочены

по пункту I .

,

. ■

 

 

Лусть блок

имеет структуру

г

 

 

причем, у--Х {

 

/•

В этом

будет выглядеть

 

так:

 

70

Яри »©пользеваши упорядочения £ 2 моиет быть случаи ;

 

*ЯГ

, $> i-t, ••■ j '& i- n n

^

t * * l

Op« э т о й

н е oOходимо з н а т ь

с т р у к т у р у

б л о к о в

 

 

 

- $1 ( &Б„

&>п У

 

Сейчас мам трудно привести примеры в атом случае, т.к.она будут

слммком исхусствеишки, но вполне

вероятно,

что такие рассмотреяия

блока

паМут вполне

реальные

применения при синтезе, т .е .

будут вполне оправданы,

 

 

 

 

 

lie реИдем

к примерам

п у н к т а

3 .

 

 

Ѳ атом случае :

 

 

 

 

«

 

 

 

 

 

 

 

 

& 1 -

Г <&г, <• >,

# г , /о ..... ю )

 

 

 

 

где

 

 

 

/

J

ш 1 ,2, . . . П /

 

 

 

 

Н яп р и и ер ,

и о к е т

бы ть,

что

«5^t- *"•

f

(& і/г ,

^ -

е сл и

< дел Н тсй

н а

? , или

^

(

%>іу. ,

#> < •,/

j

- есл и

/

не

д е л и т с я

на

2,

к с т а т и

такой

м етод

п о с тр о е н и я

 

и с п о л ь з у е т с я

при

с и н т е зе

і - у

71

®?уиенчатого /и , вообще, многоступенчатого /

дешифратора. Это, говора

& той, что блочно-индуктивный метод синтеза

комбинационных схем

ухе давно нашел применение в неявной виде при синтезе некоторых ком-і

оинационных логических автоматов,

но не получил должного

использо­

вания вообще при

синтезе лобых дискретных устройств«.

Это весьма

желательно, учитывая его универсальность .

 

Рассмотрим еще примеры :

 

 

Пусть

двоичный

сумматор на і

входов, в этом случае

бу­

дет иметь

вид :

 

 

 

т .е . к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на 3 входа, т.п . полный сумматор. Вообще говоря, иногда блок

 

для цодучешя

 

выгодно

модифицировать в блок

 

, который

может иметь ряд дополнительных выходов по сравнении

с олоком

,

необходимых для

построения блока

Р:

. & рассмотренном

примере та-

КИМ выходом

 

является

ВЫХОД

неооходимыи для

поучения

* і .і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При таком рассмотрении

для получения

/

* « /

 

/ выхода мы име­

ем некоторую логическую достройку,

или

приставку

наыгм примере-

сумматор

на 3

входа / .

Такую приставку мы

модем нарисовать и для

' 1

^

j 1 ~?

г

• • .

,

I

входи а,

т .е .

в

конце

концов

по­

лучить

сумматор

на два

входа

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f J і

 

 

 

 

 

 

 

 

v56/

Pt

Г ~ Г

72

и « проводите ае рассукдеакя, что я при построеніи блока иб'-:

поритыа святем шгля/mt тая :

Ж Ы Ж ] —* § □ — 4 S

Дострой*** блока «^иѳрво получив блох с нуіныи число* вхо­

де*. На практике,

одквке,

чаете б*веет, что кат нухды раскрывать

вс* структуру блок«

, Напрхмер, пусть ж каков-то вычислитель­

но* /управляемей / цепи

возникла кеобяодяаооть добавлен** одного

/ двух /

вхожа. В это* случае

ш присоединив* х блоку его логи­

ческую достройку,

нисколько не

заботясь о рассиотренва внутренне*

структуры

,

Для вас вахво дивь то, чтобы функционирование бло­

ха

) осталось такав же, как и блока

. Однако, иногда

73

н е о б х о д и м о и м е т ь я о д н у в л о г и ч е с к у ю

с т р утк т. еу р. ун о/ н л е н е н т я о е

с о д е р ж а н и е б л о Jк а^ /. 8 » т о н с л у ч а в п р и х о д и т с я и д т и п о и н д у

ц е п и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п о д у ч а я п о с л е д о в а т е л

 

 

■ т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я с р а в н е н и я п о с т р о и м

б л о х и

 

 

нсттлуя

обы чны й

м е т о д

с и н т е з а

/ в о

х а н о в и ч е с в и н

ф ор м ам

/ .

4 . о ч е в и д н о ,

б у д е т и м е т ь в и д

 

 

 

 

 

 

Для 4

и н е е м

 

 

 

 

 

 

 

ѳ

t

 

8

»

 

Mt - xt ѵзгг

 

 

è '

I

 

I

0

 

или

I

0

 

I

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

I

 

I

I

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я

 

такие построим схему.

 

 

 

 

 

 

ö

*5?

 

0

Ö

0

П о сл е у п р о щ ен и я п о д у ч а е м :

Ö

 

Ö

0

0

 

I

I •

0

0

 

Mt * T t

Ѵ#г

VJt3

 

0

 

I

 

I0

0

0

 

 

0

I

 

I

 

II

0

 

3Tt

r t

V 2 t

X a V X t

* a

I

 

0

0

I

0

0

 

Щ( &g T*

 

 

I

0

 

I

I

I

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

I

 

0

I

 

0 I

 

 

 

 

 

 

I

I

 

I

I

I

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X*

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

0*

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0Xj

 

 

 

 

** * -.

Обычно блок Щ можно в большинстве случаев изобразить сразу. При­ ставка для / і +1 / входа имеет весьма несложнув логическув струк­ туру, что дает возможность весьма эффективно ее минимизировать су-

цествувцими методаіа минимизации; при этом мы мшишзируем не в с е

синтезируамув логическую схему / как в случае известных методов синтеза / , а лишь часть схеш, что сделать довольно просто, т.к.

блок для / і \ і /-го входа имеет обычно 5-6 элементов.

Преобразователь обратного кода.

Для олока

паи

понадоби.-ся

выхид к

«э

блока

J6, , причем

 

К *0

, если jr1

ѵасг и...

Ѵоеі

- О

/

7 5

К - I , если Жі » /

Это связано с особенностями алгоритма понявшія доАииТельного кода:

изменение кода на обратный происходит до первой единицы, а дальше в« остается без изменения.

Пусть мы имеем блок

, который фуішшонярувт

введуоцим обра­

зом: на

входе &>і

- последевателыюста двоичны*

сигналов, а на

шхо~

де вое единицы объединяются в одну группу,

 

 

*

 

 

а

распвлолеящгю слева,

нули -

в другу в, расположенную справа.

 

 

 

 

 

 

 

 

Например на входе имеем СІЭІІ, В'этом случае

выход будет-

і і і ОО и т .д .

Требуется построить ол^у

 

Аоотромму

будем произ­

водить слева по отношение к блоку

 

 

,

что

весьма удобно в дан

ном случае,

считая, что

есть

некоторое

ВТ* ,

а

входы блока

'

- суть

х і ,

х 3 ,

,Жі г ЗСігі,

/

дообце

говоря,

,

расположение

достраиваеиого блока по отношению к

 

определяется

самим алгорит-

мои построения олска

X/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В данном случае при нахождении алгоритма достройки мы рассуж­

даем так

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а /

Если * ^ » 1 ,

то

на выходе блока

перед

Уг

должен быть

выход

У,»1,

т .е .

не

нужно

производить

никаких

сдвигов

выходных

сигналов

& іті .

При

этом

У,

j ", ,

y^. =

 

 

/

у"

I/

о /

Если

то необходимо

выходные сигналы

S b( сдвинуть

7 6

один разряд влево, чтобы получить выход

блока

. При этой

V Уг

. У - 2.3,

Д +1.

Структура

логической до­

стройки блокад",

имеет следующий вид

:

 

 

£

 

 

 

 

$> ut .

Для удобства обозначим

входы блока

 

через

 

 

При построении

блока

 

 

наши рассуждения

примерно

следующие

;

Пусть имеется блок

 

 

 

/

/ * 2 , 3 , . . . ,

 

і + І

/ ,

осуществляющий

задан

ную операцию /

т .е .

упорядочение

нулей

 

и единиц./.

 

 

 

Добавим еще

один

вход

Хі

.Возможно всего

два

случая :

 

а /

X i

» i,

при

этом Xt

идет на выход через схему "или" без

изменения,

^'в м есте

с ^

=1 приходят

на схему

"и"

и выходной

сзг

нал идет

 

на

Уг

и т .д .,

т .е .

 

 

,

Уг ,

. . . , Уі 4і

~

у/

у ' ...

 

. . . у

і £

 

 

 

 

 

 

 

/

^

- і /

 

 

 

=0.

При этом осу-

ществлкется

сдвиг

числа

и

у

3

 

t*{

 

на

один

разряд,влево,

УІ

 

 

 

что достигается

занесением

Хі

на

соответствующие

схемы

■' і",

т.е

Последний

/

У,*,у

/ -

ый

выход работает так :

при

^ * 1

к

I

на выходе

единица,

п р и ^ » 0

- на выходе ноль.

 

 

 

 

Возникает вопрос, как построить конкретно логическую струк­

туру преобразователя, т .е .

раскрыть его

функционирование

поэлемент

но, Все

это

легко

выполнимо поояе

раскрытия логической структуры

77

д о с т р о й » к блоку

 

Если

это уже выполнено, то

строи«

 

7 ,в .

логическую схему с одним входом .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теперь

п олагая , что

і

*1 о с т ае т с я

соединять

• * Г ■

новы! вход

І г

логической

достройкой

к

блоку

 

 

.п о л у ч а е м

4 .

 

 

Далее

отроим

ЗБ3, ЗЬ^

и т . д . ,

пока не

получим блок с

нужным мам

числом

входов

и

выходов. Например,

для

блока

З э .

 

в яааем

случае

 

j

 

 

 

и

 

 

 

 

__ »

 

 

 

 

 

 

 

имеет вид

 

 

 

,

т . е .

ЗЬ ,

просто

некоторый проводями ,

повторяюрлщинй наво далидовыхо е

ОС,

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

Имея блок

ЗБ ,

,

легко

построить

блок

ЗЬг .

При вто«

«читаем

что

д о бавляется един

вход JC,

к блоку

<56f, который

имеет

вид

1 *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è xt

Учитывая логическуо достройку к блоку

« £ ? /

в данном

случае

э т о две

логические схеіш

"или"

и

" и * /,

строим

блок

6 Ь '.

 

 

 

 

особых

затруднений;

на

общей с х е м е в данном

случав

Уг '

это

выход

,

но для

3 5 , Уг ’ есть

просто

ОСг

 

 

 

 

На схеме

показаны

в квадратах

блоки

 

и

ЗЬ , .

 

 

 

Построим

З53 .

Считаем, что уже есть

3>г

 

, выходы которого

У2 и

У3

для блока

<%>3 будут уже являться

J/g ' п У /

.

Присое­

диняем к ^логическую

достройку, ориентируясь на общую схему 3>t .

78 -

Логическая структура

имеет вид

Оценим затраты оборудовании а атом нетривиальном примере по-

строения блока С для того, чтобы увидеть значительные пре-

нмунества блочно-индуктивного метода синтеза логических уст-

роств.

Буден считать, что каждый вход требует для реализации

одного диода.Оценим количество диодов для обоих методов /обыч­ ного и индуктивного / .

 

Із рассмотрения общей схемы ,

можно видеть, что об­

щее количество диодов

идущее на всю схему блока

равно

 

 

 

 

 

где

Y>ftß - количество блока ^

; а

6 і *2

- количество ди­

одов логической достройки

/две

свепы "или"

и Две схемы "и" на

два

входа / .

 

 

 

 

 

Отсода имеем систему функций следуодего вида :

* j)li) =• y> fi-4 ) +

2

f U - i h f (i~ 2 )

* 6 f i ‘ 2 ) +2

j ) ( i - 2 ) = y> (i-3) t 6 f i - 3 ) t l

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ