4. Побудова комбінаційної схеми

Структурна схема визначає основні функціональні частини, їх призначення і взаємозв’язки. Структурна схема концентрує в собі все найбільш важне й суттєве про склад, структуру й функції електронного пристрою.

Функціональна схема пояснює процеси, які проходять в окремих ланках або в цілому пристрої. Вона займає проміжне місце між структурною й принциповою схемами. Ланки, в яких хочуть роз’яснити процеси, показують детально, як і на принциповій схемі, а інші функціональні частини зображають у вигляді прямокутників, як і на структурній схемі.

До структурних схем цифрових інтегральних мікросхем відносять схеми, на яких представлені її частини, більш крупніші, ніж функціональні елементи. Функціональний елемент - найменша одиниця функціональної структури, яка при технічній реалізації може бути виконана в виді електричної закінченої схеми, яка виконує певну функцію. Структурна і функціональна схеми не дають уявлення про фізичні процеси в логічних елементах. Це розуміння для кожної серії інтегральних схем дають принципові схеми їх базових логічних елементів. Структурні схеми розробляють для великих (ВІС) і надвеликих (НВІС) інтегральних схем. На цьому рівні інтеграції розробка функціональних схем для виконання немає змісту внаслідок їх складності. Про правильність функціонування ВІС і НВІС визначають за значеннями логічних сигналів на їх виходах при тестуванні.

Розглянемо побудову комбінаційної схеми на рівні функціональної за заданою логічною функцією, наприклад,

1-й етап – побудуємо заперечення для змінних х₁, х₂, х₃.

2-й етап – побудуємо диз’юнкцію , кон’юнкціюі.

3-й етап – побудуємо кон’юнкцію х₁().

4-й етап – побудуємо задану логічну функцію.

Рис. 5. Комбінаційна схема логічної функції f(x₁,x₂,x₃,x₄).

Отже, спосіб з’єднання логічних елементів функціональної схеми визначається послідовністю виконання логічних операцій в заданій логічній функції.

4. Контрольні запитання

4.1. Привести основні закони булевої алгебри?

4.2. Який алгоритм одержання мінімальної диз’юнктивної нормальної форми логічної функції?

4.3. Який алгоритм одержання мінімальної кон’юнктивної нормальної форми логічної функції?

4.4. В чому полягає мінімізація логічних функцій за допомогою карт Карно?

4. Лабораторне завдання

4.1. Отримати таблицю істинності для функції, яку треба представити через базисні операції І, АБО, НЕ та мінімізувати.

4.2. Набрати синтезовану схему в комп’ютерному середовищі Electronics Workbench

та перевірити достовірність одержаних результатів використавши логічний конвертор.

Таблиця істинності елементарної логічної операції

X1	X2	…	Xn	Y
				..
				..
				..
				..

Опис технології дослідження логічних схем за допомогою логічного конвертора (Logic Converter):

- записати логічний вираз, відповідно таблиці істинності для функції та мінізувати;

- зібрати відповідну комбінаційну схему в робочому полі середовища;

- підключити схему до логічного конвертора (входів 8, один вихід Out – розміщений справа) та дослідити її;

- провести зворотній аналіз на основі таблиці істинності елементарної логічної операції, використавши кнопки керування Conversions логічного конвертора, одержавши результат у вигляді схеми на робочому полі та логічну функцію в додатковому полі логічного конвертора.