Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
38
Добавлен:
08.08.2013
Размер:
2.02 Mб
Скачать

Вступ

Значні зміни в багатьох областях науки і техніки обумовлені розвитком електроніки. На сьогоднішній день неможливо уявити промисловість без використання електроніки та її пристроїв. Швидкість розвитку така, що роль електричних інформаційних пристроїв безперервно збільшується. Електроніка стала невід’ємною часткою сучасного життя.

Як приклад розглянемо безпровідні технології Wimax для клієнтських пристроїв і інфраструктурного обладнання Intel.

Wimax- це безпровідна технологія широкого доступу, пропускна спроможність якої вимірюється мегалітами в секунду. Висока пропускна спроможність представляє можливість швидкого доступу до такої інформації, як мультимедія, а також дозволяє обмінюватись даними на великих відстанях. Пристрої і обладнання, оснащені протоколом Wimax і перевірені на функціональну сумісність один з одним,дають можливість користувачам переміщуватись з однієї сітки в іншу.

Компанія NOKIA заявила, що буде використовувати адаптери Wimax корпорації Intel з кодовою назвою Baxter peak, призначені спеціально для різних електронних і мобільних інтернет- пристроїв, в своїх майбутніх планшетних пристроях. Планшетні інтернет- пристрої NOKIA, розроблені для різних моделей використання інтернета із застосуванням нової обчислювальної платформи, настільки маленької, що пристрій легко поміститься в кишені.

Ці планшетні інтернет- пристрої, з’являться в продажі у 2008 році. Корпорація Intel, компанія NOKIA і SIEMENS вже розпочали перевірку на функціональну сумісність свого обладнання і пристроїв з продукцією інших виробників. Ця перевірка продукції від різних виробників допоможе значно зменшити час, необхідний для успішного виконання всіх технічних потреб форума Wimax, і значно прискорить вивід нових рішень на ринок.

1 Синтез комбінаційних схем

Синтез комбінаційних схем є важливою складовою частиною усіх обчислювальних пристроїв і багатьох засобів залізничної автоматики та телемеханіки.

Комбінаційні схеми – логічні схеми, сигнал на виході яких в кожний момент часу однозначно визначається комбінацією вхідних сигналів в один момент часу.

Комбінаційна схема-схема,яка складається з дискретних елементів. Робота дискретних пристроїв описується за допомогою функцій алгебри логіки (ФАЛ).

ФАЛ- функція алгебри логіки, яка використовується для опису умов функціонування, а також при перетворенні структур дискретних автоматів.

Всі дискретні пристрої поділяються на два класи:

а) комбінаційні схеми;

б) автомати з пам’яттю;

Головні аксіоми алгебри логіки:

Аксіоми операції заперечення:

а)

б) ;

Аксіоми операції кон’юнкції та диз’юнкції:

а) 0*0=0;

б)1*0=0*1=0;

в)1*1=1;

г)1+1=1;

д)0+1=1+0=1;

е)0+0=0.

Існує декілька нормальних форм подання ФАЛ:

ДДНФ ( досконала диз’юнктивна нормальна форма)- це диз’юнкція елементарних кон’юнкцій для тих наборів незалежних змінних на яких функція приймає значення рівне 1.

ДКНФ ( досконала кон’юнктивна нормальна форма)- це кон’юнкція елементарних диз’юнкцій для тих наборів незалежних змінних на яких функція приймає значення рівне 0.

Синтез комбінаційних схем полягає у визначенні таких способів поєднання деяких найпростіших схем, названих логічними елементами, при яких побудований пристрій реалізує поставлену задачу з перетворення вхідної двійкової інформації.

Синтез комбінаційних схем поділяють на 4 етапи:

1.Складання таблиці істинності для ФАЛ,яка описує роботу проектованої логічної схеми.

2.Утворення математичної формули для ФАЛ, що описує роботу схеми, яку синтезують, у вигляді ДДНФ або ДКНФ.

3.Аналіз отриманої ФАЛ з метою побудови різних варіантів її математичного виразу та знаходження найкращого з них у відповідності з тим чи іншим критерієм. На цьому етапі здійснюється мінімізація ФАЛ.

Мінімізація – це процес скорочення числа входжень незалежних змінних та операцій в аналітичний вираз ФАЛ.

4.Утворення функціональної схеми пристрою з елементів, які складають вибраний базис.

1.1Синтез комбінаційних схем в базисах

Теорема про функціональну повноту – ця теорема визначає набір елементарних функцій, що володіють повнотою.

Сукупність логічних елементів реалізованої функції , що відповідають вимогам теореми про функціональну повноту називається базисом.

Дана функція приведена в базисі Пірса :

F={0,1,3,4,9,10,11,15,17,18,19,21}

Складаємо таблицю істинності:

Таблиця1.1 т

Мінімізуємо ФАЛ методом карт Карно:

Таблиця 1.1.1Карта Карно для одиничних наборів

Таблиця 1.1.2Карта Карно для нульових наборів

Етапи побудови комбінаційних схем (КС)

1.Отримати вихідні дані для побудови ФАЛ в довільному вигляді( словесний опис ,таблиця істинності);

2.Мінімізувати ФАЛ за допомогою карт Карно;

3.Вибрати базис;

4.Побудувати схему;

5.Перевірити правильність роботи схеми

Для побудови даної сжеми використовуємо мікросхему 1533 –ЛЕ1

Рисунок1.1 Схема функції АБО-НІ реалізована в базисі Пірса

1.2 Синтез комбінаційних схем на мультиплексорах

Мультиплексор – схема, яка містить мікросхеми, інформаційні входи, керуючі входи, вхід дозволу роботи і вихід .

Входи мультиплексорів поділяються на:керуючі,інформаційні та стробуючі.

При подачі на стробуючий вхід сигнала 0 робота комутатора дозволена,а при подачі 1 – заблокована. В залежності від керуючого входа до вихода підключається один з входів.

За допомогою кодової комбінації , яка подається на керуючі входи мультиплексора та додаткового сигналу на стробуючому вході , дозволяється з’єднювати інформацію на одній шині шляхом підключення до неї інформаційних входів.

Складаємо таблицю істинності

Таблиця 1.2.1Таблиця істинності

Для реалізації на чотирьох мультиплексорах К4-1 функцію п’яти незалежних змінних необхідно на інверсні стробуючі входи мультиплексора подати :

На керуючі входи подати змінні Х3, Х4. На інформаційні – сигнали отримані шляхом співставлення стовпчика значення функції F зі стовпчиком змінної Х5. Виходи мультиплексора необхідно об’єднати використовуючи елементи АБО-НІ.

Роботу чергування мультиплексорів можна показати за допомогою таблиці істинності

Таблиця 1.2.3Таблиця істинності

Рисунок1.2.1Схема реалізації на чотирьох мультиплексорах К4-1

Для реалізації на п’яти мультиплексорах К4-1 функцію п’яти незалежних змінних необхідно:

  1. На всі стробуючі входи подати "0"

  2. Скласти таблицю істинності

  3. На інформаційні входи чотирьох мулотиплексорів подавати сигнали, відповідні колонці B таблиці істинності

  4. На керуючі входи цих чотирьох мультиплексорів подати Х3 иХ4

  5. На керуючі входи п'ятого мультиплексора подат Х1 і Х2

  6. До інформаційних входів підключити виходи чотирьох мультиплексорів

  7. З виходу п'ятого мультиплексора знімається значення функції

Рисунок1.2.2 Схема реалізації на п’яти мультиплексорах К4-1

1.3 КС-3 перетворювачі кодів (1,2,3)

Всі комбінаційні схеми можна представити , як перетворювачі кодів- шифратори,дешифратори,перетворювачі для керування індикатора,перетворювачі довільних кодів.

1 Перетворювач 2- 10 в код Грея

Код Грея- це паралельний двійковий код ,у якого сусідні кодові комбінації відрізняються значеннями тільки одного розряда.

Даний перетворювач побудований на схемі з загальною шиною на базі мультиплексора К4-1,та елементів АБО- НІ.На керуючі входи подається комбінація зашифрована в 2-10 коді. На виході отримуємо код Грея,для цього необхідно побудувати функціональну таблицю.

Таблиця 1.3.1Функціональна таблиця перетворювача

X1

X2

X3

X4

F

B

X1

X2

X3

X4

F

B

0

0

0

0

0

B0=0

0

0

0

0

0

B0=0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

B1=0

0

0

1

0

0

B1=0

0

0

1

1

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

0

B2=X4

0

1

0

0

1

B2=1

0

1

0

1

1

0

1

0

1

1

0

1

1

0

1

B3=1

0

1

1

0

0

B3=0

0

1

1

1

1

0

1

1

1

0

1

0

0

0

1

B=1

 

1

0

0

0

0

B=0

 

1

0

0

1

1

 

1

0

0

1

0

 

0

0

0

0

0

B0=X4

0

0

0

0

0

B0=0

0

0

0

1

1

0

0

0

1

0

0

0

1

0

1

B1=

0

0

1

0

1

B1=1

0

0

1

1

0

0

0

1

1

1

0

1

0

0

0

B2=0

0

1

0

0

1

B2=1

0

1

0

1

0

0

1

0

1

1

0

1

1

0

0

B3=X4

0

1

1

0

1

B3=1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

0

0

0

1

B=

1

0

0

0

0

B=0

1

0

0

1

0

1

0

0

1

0

Рисунок 1.3.1Схема перетворювача 2-10 кода в код Грея

Соседние файлы в папке Шабанова Ю.В