Зміст
Вступ 4
1. Синтез комбінаційних схем 7
1.1 Синтез комбінаційних схем в базисі 7
1.2 Синтез комбінаційних схем на мультиплексорах 13
1.3 Індикатор число-буквенних повідомлень 16
2. Автомати з пам’яттю 18
2.1 АП-1 19
2.2 АП-2 24
2.3 АП-3 28
3. Структурна схема дискретного пристрою 33
4.Висновок 34
5. Список літератури 35
Вступ.
На сьогоднішній день електроніка встигла стати невід'ємною частиною нашого життя – настільки невід'ємною, що ми про це навіть і не замислюємося. Щоб ми не робили – слухали музику або готували їжу – ми як не крути, але використовуємо електроніку і електронні компоненти. Сучасний автомобіль зараз забезпечений електронним компонентамі не гірше, ніж кухонна плита або ж ноутбук. Діти і підлітки використовують мобільні телефони при першій ліпшій нагоді, пересилають один одному можливості, пересилають один одному фото знімають відео і відтворюють улюблені пісні.
Як випливає з визначення, мульті видові 3d дисплеї (далі, скорочено М3d) відтворюють об'ємне зображення у вигляді декількох послідовних ракурсів об'ємної сцени, будь-які два з них складають стереопару.
Принцип: Розділення об'єму відтворення декількома умовними вертикальними плоскостями, що проходять через центр екрану. У кожній частині розбитого плоскістю простору спостерігається свій вигляд (ракурс) об'ємної сцени.
Оскільки M3d є розвитком ідеї стереодісплея, то для їх побудови застосовані ті ж технології паралакса-бар'єрів і лінзових растрів, лише за кожною лінзою повинне розташовуватися стільки пікселів, скільки ракурсів зображення ми хочемо отримати. Очевидно, що існують сьогодні LCD панелі, які не дозволяють отримати за такою схемою пристойний M3d.
Візьмемо 17" монітор, що має 1280х1024 пікселя розміром 0,27мм. Якщо ми хочемо отримати 5 ракурсів, доведеться узяти лінзовий растр з кроком 1,35мм, а горизонтальний дозвіл стане аж цілих 256 пікселів! Не вражає.
Але є технологія, що дозволяє використовувати масив пікселів кращим способом. Це голографічні оптичні елементи (Holographic Optical Elements - HOE ). Перед LCD панеллю поміщається плівка, що складається з мініатюрних голограм, кожна з яких закриває один піксел і направляє проходящий світло в одному із заданих напрямів. Голограми, що формують стільки різних напрямів, скільки потрібно ракурсів, об'єднуються в патерн, що повторюється по всій
поверхні екрану.
Для
здобуття чотирьох ракурсів використовуються
групи 2х2 пікселя,
для дев'яти ракурсів - 3х3, тобто для того
ж 17" монітора дозвіл буде 640х512 і
427х341 піксел відповідно. Звичайно, для
роботи з текстом такий монітор вже не
годиться, а ось графіка і відео
виглядатимуть сповна пристойно (для
порівняння: відеомагнітофон формату
VHS
відтворює зображення з дозволом приблизно
384х288 пікселів). Враховуючи, що дозвіл
LCD
панелей безперервно зростає, а виробництво
голографічної плівки реальне вже зараз,
можна чекати появу серійних моделей
M3d
в недалекому майбутньому. Але дійсно
важливе питання: а скільки ракурсів
необхідно? Відповідь залежить від
конкретного призначення M3d
і піддається точному розрахунку.
Для комфортного перегляду відео буває
досить 4-6 ракурсів, тоді як для серйозних
вживань, таких як 3d-томографія
і рентген, графічні робочі станції
Cad/cam,
відображення оперативної обстановки
(авіадиспетчерські, аварійнорятівні
служби) і так далі, може, знадобиться
від 40 до 150 ракурсів. Відомо
декілька прототипів M3d
з числом ракурсів більше 40.
У одному з них електромеханічна дзеркальна система розвертає пакет променів від 48 напівпровідникових лазерів, поодинці на кожен ракурс, в іншому близько 100 ракурсів формуються за допомогою оптичних волокон завтовшки 10 мікрон, сполучених у впорядкований оптичний кабель, по якому зображення від декількох серійних відеопроекторів підводиться до лінзового растру.
Проблема M3d полягає не стільки у виготовленні самого пристрою (наприклад, можна узяти скільки потрібно проекторів і екран з двох поєднаних лінзових растрів - дуже старий патент), скільки в здобутті необхідної для відображення інформації.
Навіть стереовідеокамери до цих пір залишаються екзотикою, відеокамера восьмиракурсу застосовувалася в прототипі телевізійної системи багаторакурсу НИКФІ, а відеокамеру з великим числом ракурсів представити складно. Настільки ж проблематичний запис і передача по каналах зв'язку такого сигналу.
Розробляються два діаметрально протилежних підходу до цієї проблеми. Перший передбачає стискування інформації багаторакурсу на основі різниць (практично та ж mpeg-технологія) міжракурсів з подальшим розпаковуванням при відтворенні, другим, відновлення проміжних ракурсів із стереопари.
Прототип
системи другого типа з чотирма
відеопроекторами, ретрорефлективним
екраном і комп'ютером, що обчислює
проміжні ракурси за допомогою
нейромережевих алгоритмів 
був
розроблений і успішно продемонстрований
компанією НЕЙРОК Оптікс. Відновлення
більшого числа ракурсів вимагає істотних
обчислювальних потужностей. Ще більші
ресурси необхідні для побудови безлічі
ракурсів 3d
сцени, описаної набором векторів або
масивом вокселов.
Плюси: широка зона стереоефекту; велика глибина об'єму відтворення; можливість "огляду" і динамічного паралакса; наявність контента (потенційно); можливість відображення непрозорих об'єктів, тобто, потенційно, реалістична графіка і відео
Мінуси: технічна складність і собівартість швидко зростають із збільшенням числа відтворних ракурсів; невеликий кут огляду (від 24 до 50 градусів проти 160 і більш в звичайних моніторів); потрібна велика швидкість потоку даних (кратне числу ракурсів збільшення від моно) або істотний об'єм обчислень для кодування і декодування даних; відсутнє програмне забезпечення
Навряд чи в найближчих рік - два варто чекати появи недорогих серійних моделей мультівідових 3d дисплеїв "для будинку, для сім'ї", хоча багато серйозних виробників дисплеїв мають свої прототипи .
1 Синтез комбінаційних схемах
У багатьох пристроях автоматики та телемеханіки, в обчислювальній техніці, а також у мікропроцесорах, icнye багато комбінаційних схем. Під комбінаційними схемами розуміють логічні схеми, сигнал на виході яких у кожний момент часу визначається комбінацією вхідних сигналів у той же момент часу.Синтез комбінаційних схем полягає у визначенні таких cпоcoбiв поєднання деяких найпростіших схем, названих логічними елементами , при яких побудований пристрій реалізує поставлену задачу з перетворення вхідної двійкової інформації. Комбінаційна схема – схема, що складається з дискретних елементів. Дискретні елементи – сукупність радіоелектричних компонентів сприймаючих сигнали «0» або «1» і що проводять яке-небудь перетворення.
Синтез комбінаційних схем поділяють на 4 етапи.
1) Утворення таблиці icтинocтi для ФАЛ, що описує роботу даної логічної схеми .
2) Утворення математичної формули для ФАЛ, що описує роботу схеми, яку синтезують, у виглядї ДДНФ або ДКНФ .
3)
Аналіз
отриманої
ФАЛ для
того, щоб побудувати
різні
вapiaнти
її
математичного виразу (за
законами
бульової
алгебри) та знаходження найкращого за
різними
критеріями.
Так,
ми здійснюємо
мінімізацію
ФАЛ.
Мінімізація
- процедура спрощення аналогічних
виразів шляхом скорочення у ньому
кількість змінних та його числа.
Мінімізація з допомогою карт Карно
виконує операцію склеювання.
4) Утворення данної функцінальної схеми пристрою з елементів, які складають вибраний базис.
1.1 Синтез комбінаційних схем в базисах.
При розв'язанні різних задач мінімізації ФАЛ, які залежать від невеликої кількості змінних ,широке застосування знаходять графічні методи. Найбільш поширеним серед цих методів є метод карт Карно.
Карта Карно представляє собою двокоординатну таблицю, в якій кожній клітинці поставлені у відповідність набори значень зміних логічної функції.
Набори,які подаються сусідніми клітинками, відрізняються значенням тільки
однієї змінної. Сусідніми вважаються дві клітинки, які знаходяться поряд, та розташовані у одному стовпці або рядку. Властивість сусідства у карті Карно зручно використовувати для групування окремих одиничних наборів у так звані "підкуби", або об'єднання з 2ⁿ одиничних наборів (n = 0,1,2,3,4,5,6).
Утворення підкубів для отримання мінімального значення функції здійснюється за правилом:
-
утворити двоклітинкові підкуби з наборів, які мають тільки одного сусіда;
-
із наборів, що залишились, утворити підкуби максимального розміру (величини), які не перетинаються (якщо це можливо);
3)із
наборів, що залишились, утворити підкуби
максимального
розміру (величини), які
перетинаються;
4) із наборів, які не мають жодного сусіда, утворити одноклітинкові підкуби;
5) закінчити утворення підкубів, якщо всі набори задіяні.
Базис
Шеффера. (І-НІ) Операція Шеффера має
вигляд
а
головним елементом у базисі Шеффера є
.
Базис
Пірса, (АБО-НІ) Операція Пірса має такий
вигляд
цей базис також має один елемент
.
Функцію яку необхідно синтезувати в даній курсовій роботі задана числовим методом: F24 = {2,3,5,8,9,10,12,14,15,18,19,21,22,25} х1, х2, x3, х4, х5.
Для заданої функції складаємо таблицю істинності:
Таблиця 1.1-Таблиця істинності
|
№ |
X1 |
X2 |
X3 |
X4 |
X5 |
F |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
2 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
3 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
4 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
5 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
6 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
7 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
8 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
9 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
10 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
11 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
12 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
13 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
14 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
15 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
№ |
X1 |
X2 |
X3 |
X4 |
X5 |
F |
|
16 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
17 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
18 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
19 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
20 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
21 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
22 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
23 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
24 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
25 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
26 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
27 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
28 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
29 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
30 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
31 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Мінімізуємо задану функцію за допомогою карти Карно:
Рисунок 1.1-карта Карно, утворена підкубами по 1
Аналітичний вираз для ФАЛ записується у вигляді диз'юнкції:
Рисунок 1.2-карта Карно утворена підкубами по 0
Таким чином аналітичний вираз для ФАЛ записується у вигляді кон’юнкції усіх вкладів підкубів та має вигляд:
Для
складання функціональної схеми пристрою
з елементів, які утворюють вибраний
базис, необхідно функцію МКНФ привести
до базису Пірса. Для того, щоб привести
її до заданного базису скористаємось
законом інверсії( правилом де Моргана).
Рисунок
1.3- Комбінаційна схема у базисі Пірса
-
Синтез комбінаційних схем на мультиплексорах
Мультиплексором називається комбінаційний пристрій, який має декілька входів та один вихід,призначений для комутації в бажаному порядку сигналів з декількох вхідних шинна одну вихідну. Входи мультиплексора поділяються на інформаційні, адресні та стробуючі. На інформаційні входи подається інформація, яка передається на вихід мультиплексора , адресні входи допомагають вибирати потрібний інформаційний вхід, а на стробуючий вхід подається стробуючий сигнал, який дозволяє підключення вибраного входу на один загальний або два взаємоінверсних виходів.
В
залежності від кількості інформаційних
входів розрізняють комутатори:К4-1,
К8-1 и К 16-1.
Умовне графічне зображення комутатора
К4-1 приведено на рисунку 1.3
Рисунок 1.3 – Коммутатор К4–1
Залежно від кількості незалежних змінних і наявного типу мультиплексорів необхідно по-різному синтезувати комбінаційну схему.
F24
=
В результаті такого перетворення вихідна функція буде мати вигляд:
Таблиця 1.2-Таблиця істиності
Таблиця
1.3 – Відображення по черговості включення
мультиплексорів.
Рисунок
1.4 – Схема реалізації заданої функції
на чотирьох мультиплексорах
