Вопрос 10 - Анализ и синтез комбинационных схем

синтез схем с оптимальным доопределением Синтез логических схем с оптимальным доопределением связан с использованием наборов, отмеченных звездочкой.

Если набор не отмечен звездочкой, то функция имеет значение единицы. Если набор отмечен звездочкой, то функция может иметь любое значение по усмотрению проектировщика.

Наборы с звездочками можно использовать для оптимального доопределения. Оптимальный вариант доопределения можно найти путем перебора всех случаев доопределения. Количество таких доопределений есть величина, равная двойке в степени, совпадающей с числом наборов с звездочкой.

Алгоритм доопределения следующий:

- начало;

- получение выражения ₀ без минимизации;

- получение выражения ₁ с минимизацией;

- выбор по импликантной таблице существенных простых импликант из ₁ для получения f_тф;

- конец.

Минимизацию выражений удобно производить по карте Карно.

В случае синтеза схем с двумя выходами с средней степенью связи ориентируется на общности импликант. Данный синтез вначале рассматривается применительно к схеме с 2-мя выходами, а затем - к дешифратору с заданным количеством входов.

При синтезе схем необходимо учитывать степень связи. Условно можно рассмотреть три степени связи: отсутствие связи, слабую связь и сильную связь.

Оказывается, эти три степени связи можно иметь в виду при синтезе любой схемы с несколькими выходами. Если, например, нет никаких сведений о связи между выходами, то синтез логической схемы можно провести как для схемы с отсутствием связи между выходами.

Целью анализа заданной схемы является минимизация стоимости указанной схемы.

Если при синтезе схемы задаются условия работы будущей схемы, то при анализе заданной схемы требуется иметь эту схему.

По схеме необходимо составить выражение функции, соответствующей заданной схеме.

После этого анализ схемы ничем не отличается от синтеза схемы. Это означает, что полученное выражение надлежит минимизировать и по итоговому выражению построить минимизированную схему.

Имея стоимости заданной и минизированной схем, легко определить относительный коэфициент выигрыша минимизации.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМБИНАЦИОННЫХ СХЕМ С ОДНИМ ВЫХОДОМ

Процесс синтеза комбинационной схемы (КС) можно представить следующим алгоритмом. Основные этапы синтеза сводятся к следующему:

1. 1. По данному в техническом задании алгоритму работы устройства выделяются независимые переменные (выходы датчиков, ключей, кнопок и т.п.).

2. Выделяются выходные сигналы схемы. Отмечается значение выхода на каждом наборе аргументов. Проверяется независимость стояния выхода от последовательности появления входных наборов. Если такая зависимость наблюдается, то это не комбинационная схема и нужно пользоваться другими методами.

3. Составляется таблица истинности или структурная формула функции.

II Проводится минимизация булевой функции известными способами.

III Минимальная дизъюнктивная нормальная форма представляется в виде суперпозиции элементарных наборов в зависимости от элементного базиса, имеющегося от разработчика.