Несколько полезных рекомендаций:
-сократить число инверторов, применив формулу де Моргана;
-использовать элементы И-ИЛИ-НЕ - они логически мощнее, чем И‑НЕ, ИЛИ‑НЕ;
-подбирать такие элементы, чтобы по возможности использовались все их входы;
-если выражение плохо минимизируется, попытаться применить элементы М2;
-вместо прямой функции реализовать её инверсию.
Алгоритма, который позволял бы целенаправленно строить хорошие схемы, в общем случае не существует. Не существует и чётких признаков окончания поиска хорошей схемы. В этом смысле разобранный пример не следует воспринимать как требование всегда проводить такую тщательную обработку любого выражения. Это просто иллюстрация характера работы при логическом проектирования. То же самое можно сказать и о процессе построения более сложных блоков из микросхем средней и большой интеграции. Слабо алгоритмизированный, поисковый, изобретательный стиль работы характерен для всех этапов функционально-логического проектирования цифровых устройств.
Если в последнем
выражении раскрыть скобки, то получим
ещё один вариант схемы
(рис.2.3,е),
Т=;
W=12/12
корпуса. Задержка этой схемы оказалась
наименьшей из всех рассмотренных.
Рис. 2.3,а. Варианты реализации функции Y.
2. Индивидуальные задания
Индивидуальные задания к работе включают синтез комбинационных схем практически важных функциональных узлов, использующихся в схемотехнике вычислительных устройств. Выбор логического базиса для реализации схемы осуществляется самостоятельно из состава элементов программы Multisim 2001.
Общее замечание к выполнению заданий. Предложенные для синтеза функциональные узлы относятся к комбинационным схемам с несколькими выходами, каждый из которых описывается своей булевой функцией. Поэтому оптимальная схема узла может быть получена лишь при совместной минимизации системы булевых функций (см. соответствующий раздел математической логики), выявляющей общие компоненты (простые импликанты) для различных объединений их этих функций.
Задание к лабораторной работе №1
Изучить интегрированную среду программы Multisim 2001.
Промоделировать работу микросхем логических базисов И-ИЛИ-НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ,
,
.Выполнить индивидуальное задание, номер которого указан в таблице 3. Первое число варианта в таблице 3 соответствует второй цифре группы, второе число варианта соответствует номеру студента по списку группы. Построить комбинационную схему в указанном базисе. Для выполнения этого задания необходимо:
Минимизировать заданную булеву функцию методом карт Карно в заданной форме ДНФ или КНФ.
Полученную булеву функцию в форме СДНФ или СКНФ представить в указанном базисе.
Реализовать комбинационную схему на элементах программы Multisim 2001.
Выбор логического базиса для реализации схемы осуществляется самостоятельно из состава элементов программы Multisim 2001.
Таблица 3.
|
№ п/п |
Булева функция |
Базис |
|
1.1 |
|
И-НЕ |
|
1.2 |
|
ИЛИ-НЕ |
|
1.3 |
|
|
|
1.4 |
|
|
|
1.5 |
|
ИЛИ-НЕ |
|
1.6 |
|
И-ИЛИ-НЕ |
|
1.7 |
|
|
|
1.8 |
|
ИЛИ-НЕ |
|
1.9 |
|
И-НЕ |
|
1.10 |
|
|
|
1.11 |
|
И-НЕ |
|
1.12 |
|
|
|
1.13 |
|
ИЛИ-НЕ |
|
1.14 |
|
И-НЕ |
|
1.15 |
|
|
|
1.16 |
|
И-НЕ |
|
1.17 |
|
|
|
1.18 |
|
ИЛИ-НЕ |
|
1.19 |
|
И-ИЛИ-НЕ |
|
1.20 |
|
|
|
1.21 |
|
И-ИЛИ-НЕ |
|
1.22 |
|
|
|
1.23 |
|
И-НЕ |
|
2.1 |
|
|
|
2.2 |
|
И-ИЛИ-НЕ |
|
2.3 |
|
|
|
2.4 |
|
ИЛИ-НЕ |
|
2.5 |
|
И-НЕ |
|
2.6 |
|
|
|
2.7 |
|
ИЛИ-НЕ |
|
2.8 |
|
И-ИЛИ-НЕ |
|
2.9 |
|
|
|
2.10 |
|
И-НЕ |
|
2.11 |
|
|
|
2.12 |
|
ИЛИ-НЕ |
|
2.13 |
|
И-НЕ |
|
2.14 |
|
|
|
2.15 |
|
ИЛИ-НЕ |
|
2.16 |
|
И-НЕ |
|
2.17 |
|
|
|
2.18 |
|
И-ИЛИ-НЕ |
|
2.19 |
|
ИЛИ-НЕ |
|
2.20 |
|
И-НЕ |
|
2.21 |
|
|
|
2.22 |
|
|
|
2.23 |
|
И-НЕ |
|
2.24 |
|
ИЛИ-НЕ |
