- •Конспект лекций
- •1. Уровни детализации представления эвм
- •2. Основы булевой алгебры
- •6. Функция запрет по x1.
- •8. Функция неравнозначности (сумма по модулю 2, исключающее «или», xor)
- •9) Функция равнозначности (инверсия суммы по модулю 2)
- •3. Теоремы булевой алгебры
- •4. Синтез комбинационных логических схем в базисе с ограничениями
- •5. Дешифратор.
- •5.1 Синтез полного дешифратора.
- •5.2 Синтез неполного дешифратора.
- •6. Мультиплексор
- •7. Реализация функций на дешифраторах и мультиплексорах.
- •8. Элементы памяти. Триггерные схемы.
- •8.1 Асинхронный rs триггер (простейшая ячейка памяти)
- •8.2 Асинхронный триггер (базовая ячейка памяти)
- •8.3 Синхронный rs триггер.
- •8.4 Синхронный d триггер.
- •9. Регистры
- •9.1 Синтез параллельного статического регистра.
- •9.2 Синтез регистра для приема с нескольких направлений.
- •10. Счетчики
- •10.1 Синтез счетчиков с последовательным переносом
- •10.2 Синтез счетчиков с параллельным переносом.
- •11. Канонический синтез цифровых автоматов.
- •12. Структурный автомат.
- •13. Синтез управляющих автоматов
- •13.1 Уа Мура
- •13.2 Уа Мили
- •14. Шины.
- •15. Схемы сравнения
5.1 Синтез полного дешифратора.
Условное графическое обозначение, соответственно справочникам:
Старший бит (в примере Х1) подается на вход с большим весом (вход 2), а младший бит соответственно на вход с меньшим весом. Таблица истинности:
X1 |
X2 |
Y0 |
Y1 |
Y2 |
Y3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Для синтеза комбинационной схемы устройства нужно записать формулы выходных сигналов y0-y3, по таблице истинности в форме ДНФ, т.к. выходы дешифратора прямые:
Логическая схема дешифратора DC 24:
5.2 Синтез неполного дешифратора.
Для реализации неполного дешифратора:
Можно взять стандартную микросхему полного DC и использовать необходимое количество выходов. Но такое решение является избыточным.
Можно синтезировать неполный DC, как комбинационнцю схему с минимизацией аппаратных затрат.
Пример. Синтезировать DC 35
Таблица истинности:
X1 |
X2 |
X3 |
Y0 |
Y1 |
Y2 |
Y3 |
Y4 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
* |
* |
* |
* |
* |
1 |
1 |
0 |
* |
* |
* |
* |
* |
1 |
1 |
1 |
* |
* |
* |
* |
* |
В таблице имеется неопределенность (*), которая дает возможность минимизации выходных функций y0-y4.
В общем случае для каждой функции необходима своя карта Карно, но в данном случае каждая функция активна только на единственно соответствующем ей наборе сигналов x1, x2, x3, поэтому составим одну общую карту Карно, в которой вместо единиц укажем соответствующие функции yi.
Склеивать разные функции нельзя. Можно использовать только *.
Из карты Карно получили следующие формулы:
Логическая схема данного дешифратора имеет вид:
Сравним цену по кванту в случае использования полного DC и комбинационной схемы неполного DC.
Для полного: СКВ = 3*2 + 3*8 = 30 входов
Для КС неполного DC:
СКВ = 3*2 + 3 + 3*2 = 15 входов
Вывод: Очевидно, цена по кванту минимизированной схемы неполного DC 35 дает эффект 50%.