3.2.2. Анализ логических схем без памяти
Целью анализа цифровых автоматов без памяти (комбинационных логических схем) является определение условий их функционирования, в результате чего выявляются наборы комбинаций элементов (весовые состояния), на которых значение функций выходов равно I (рабочие состояния).
Необходимость в анализе возникает:
- при поиске ответа на вопрос - отвечает ли спроектированное устройство заданным условиям функционирования ?;
- при оценке схемных решений для выбора оптимального по какому-либо критерию варианта;
- при исследовании переходных процессов в схеме, чтобы оценить влияние задержек и выявить критические режимы работы;
- при изучении ЛС, условия работы которой неизвестны.
Методы анализа ЛС можно разделить на прямые и косвенные.
Прямые методы опираются на аналитические или иные формы, отражающие в том или ином виде структуру схемы. Они дают возможность непосредственно определить входные последовательности, нужные для получения заданной реакции схемы.
Косвенные методы - различные виды моделирования, позволяющие воспроизводить поведение ЛС.
Основные этапы анализа:
Этап 1. Определить входы и выходы цифрового автомата, проверить отсутствие обратных связей.
Этап 2. По функциональной (принципиальной) схеме получить логические функции выходов в аналитической форме, которая часто зависит от типа системы логических элементов.
Этап 3. Привести функции выходов к виду удобному для построения таблиц соответствия.
Этап 4. Построить таблицы соответствия, описывающие условия появления выходных сигналов автомата в зависимости от тех или иных состояний входов.
Задания для работы на занятии.
Задание1. Синтезировать схему, сигнализирующую о переполнении разрядной сетки ЭВМ.
Задание2. Синтезировать схему формирования контрольного разряда для системы контроля на четность.
Задание 3. Провести анализ комбинационной схемы, представленной на рис. 3.3.
&
&
1 1
1
&
X1 X2 X3 X4
Рис. 3.3.
Задание4.
Определить состав элементов устройства по таблице истинности:
|
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
y |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |