Без темы
<<  Модели эволюции нуклеотидных и аминокислотных последовательностей Монетизация за пределами десктопов  >>
Модуль 2. Синтез цифровых автоматов без памяти (комбинационных схем)
Модуль 2. Синтез цифровых автоматов без памяти (комбинационных схем)
Определение анализа и синтеза КС
Определение анализа и синтеза КС
Оценка качества КС
Оценка качества КС
Оценка качества КС
Оценка качества КС
Закон отрицания
Закон отрицания
Взаимные преобразования элементов И, ИЛИ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ на основе
Взаимные преобразования элементов И, ИЛИ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ на основе
1. Построение комбинационных схем в монофункциональном базисе И – НЕ,
1. Построение комбинационных схем в монофункциональном базисе И – НЕ,
2. Построение комбинационных схем в монофункциональном базисе И – НЕ,
2. Построение комбинационных схем в монофункциональном базисе И – НЕ,
Заключение к вопросу «Построение комбинационных схем в
Заключение к вопросу «Построение комбинационных схем в
Учет ограничений на число входов логических элементов
Учет ограничений на число входов логических элементов
Минимизация не полностью определённых функций
Минимизация не полностью определённых функций
Синтез КС с несколькими выходами (или построение КС для системы
Синтез КС с несколькими выходами (или построение КС для системы
Продолжение содержания 12 слайда
Продолжение содержания 12 слайда
Синтез типовых узлов комбинационного типа
Синтез типовых узлов комбинационного типа
Синтез одноразрядного сумматора [SM]
Синтез одноразрядного сумматора [SM]
Схема полусумматора
Схема полусумматора
Схема одноразрядного сумматора
Схема одноразрядного сумматора
Многоразрядный сумматор с последовательным переносом
Многоразрядный сумматор с последовательным переносом
Многоразрядный сумматор с параллельным переносом
Многоразрядный сумматор с параллельным переносом
Схема сумматора с параллельными переносами (533,555ИМ6; SNxx283)
Схема сумматора с параллельными переносами (533,555ИМ6; SNxx283)
16-разрядный сумматор с параллельно-параллельным переносом
16-разрядный сумматор с параллельно-параллельным переносом
Дешифраторы
Дешифраторы
Дешифраторы (продолжение)
Дешифраторы (продолжение)
Дешифраторы (продолжение)
Дешифраторы (продолжение)
Шифраторы
Шифраторы
Мультиплексоры [MUX]
Мультиплексоры [MUX]
Синтез комбинационных схем на мультиплексорах
Синтез комбинационных схем на мультиплексорах
1. Классический способ
1. Классический способ
2. Способ, основанный на сравнении таблиц истинности для функции и
2. Способ, основанный на сравнении таблиц истинности для функции и
3. Способ, основанный на сравнении карт Карно для функции и
3. Способ, основанный на сравнении карт Карно для функции и
Схема включения MUX(4
Схема включения MUX(4
Демультиплексоры [DMX]
Демультиплексоры [DMX]
Контрольные вопросы
Контрольные вопросы
Контрольные вопросы (продолжение)
Контрольные вопросы (продолжение)

Презентация: «Модуль 2. Синтез цифровых автоматов без памяти (комбинационных схем) на логических элементах разной степени интеграции». Автор: Афанасьев В А. Файл: «Модуль 2. Синтез цифровых автоматов без памяти (комбинационных схем) на логических элементах разной степени интеграции.pptx». Размер zip-архива: 476 КБ.

Модуль 2. Синтез цифровых автоматов без памяти (комбинационных схем) на логических элементах разной степени интеграции

содержание презентации «Модуль 2. Синтез цифровых автоматов без памяти (комбинационных схем) на логических элементах разной степени интеграции.pptx»
СлайдТекст
1 Модуль 2. Синтез цифровых автоматов без памяти (комбинационных схем)

Модуль 2. Синтез цифровых автоматов без памяти (комбинационных схем)

на логических элементах разной степени интеграции

1. Определение анализа и синтеза КС. Оценка качества КС 2. Особенности построения комбинационных схем в монофункциональном базисе И – НЕ, ИЛИ – НЕ 3. Учет ограничений на число входов логических элементов 4. Синтез КС с несколькими выходами (или построение КС для системы логических уравнений) 5. Синтез типовых узлов комбинационного типа: Синтез одноразрядного сумматора [SM]; Многоразрядный сумматор с последовательным переносом; Многоразрядный сумматор с параллельным переносом. Дешифраторы [DC]; Шифраторы [CD]; Мультиплексоры [MUX] и демультиплексоры [DMX].

Теория автоматов. Модуль 2

1/34

2 Определение анализа и синтеза КС

Определение анализа и синтеза КС

Анализ КС. Для каждого элемента необходимо выписать функцию, отображающую его непосредственные связи, двигаясь от выхода схемы в направлении её входов. На втором этапе, применяем к полученной системе функций метод подстановки до тех пор, пока для каждого выхода не получим функцию, выраженную только через входные переменные: y = x5 ? x6 = (x1x2) ? (x3+x4)

Синтез КС – построение схемы для некоторого функционального узла по заданным условиям его работы в цифровом устройстве. Под заданными условиями понимается число входов и выходов данного узла, а так же принцип соответствия двоичных наборов для входных и выходных переменных. Этапы синтеза: формализация условий работы (функционирования) схемы или узла, сводящаяся к составлению таблицы истинности для каждого выхода схемы; получение булевых выражений, описывающих работу узла или схемы и их минимизация; приведение полученных выражений к виду, соответствующему заданному логическому базису или системе ЛЭ; построение КС. При проведении практических работ по синтезу КС могут выполняться не все действия из указанных четырёх, так как некоторые могут быть уже выполненными или не быть актуальными.

Теория автоматов. Модуль 2

2/34

3 Оценка качества КС

Оценка качества КС

Быстродействие

Критериями оценки качества комбинационной схемы являются её быстродействие и сложность (аппаратурные затраты). Быстродействие КС определяется интервалом времени между фронтами сигналов на входах и выходах КС, измеренными на уровне половины единичного уровня (0.5 U1).

При последовательном соединении ЛЭ задержка в распространении сигнала tзад. р увеличивается и, в первом приближении, суммируется на число элементов цепи: tзад. р. цепи = n х tзад. р. лэ.

Для КС с несколькими выходами задержка tзад. р указывается для каждого выхода относительно соответствующего входа при фиксированных значениях сигналов на других входах, например, для схемы: tзад(а?y)|b=const = ……

Теория автоматов. Модуль 2

3/34

4 Оценка качества КС

Оценка качества КС

Сложность

Под глубиной КС понимается максимальное число элементов, расположенных на пути распространения сигнала от входа к выходу. Сложность КС оценивается по-разному, при этом при разработке КС функциональных узлов вычислительной техники используются следующие два критерия: 1. Сложность С по Квайну ( W.V. Quine): С = «суммарное число входов используемых ЛЭ в КС». Инверсный вход засчитается за два. 2. Если схема рассматривается на уровне простых ЛЭ, то её сложность М можно оценить в виде суммарного числа используемых ЛЭ в КС.

Теория автоматов. Модуль 2

4/34

5 Закон отрицания

Закон отрицания

Логический базис функций ДНФ (дизъюнктивная нормальная форма) и КНФ (конъюнктивная НФ), а именно элементы И, ИЛИ, НЕ, не являются естественными для существующих транзисторных технологий, т. к. элементы И и ИЛИ являются более сложными, чем элементы И-НЕ и ИЛИ–НЕ соответственно. При выполнении логических преобразований полезно использовать закон отрицания, в соответствии с которым для получения отрицания булевой функции необходимо аргументы в двойственной ей функции заменить их отрицаниями.

Двойственная функция для искомой функции f получается взаимной заменой операции И и ИЛИ, а также констант 1 и 0.

Теория автоматов. Модуль 2

5/34

6 Взаимные преобразования элементов И, ИЛИ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ на основе

Взаимные преобразования элементов И, ИЛИ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ на основе

закона отрицания

Операция инвертирования на элементах И-НЕ и ИЛИ-НЕ

Теория автоматов. Модуль 2

6/34

7 1. Построение комбинационных схем в монофункциональном базисе И – НЕ,

1. Построение комбинационных схем в монофункциональном базисе И – НЕ,

ИЛИ – НЕ

1. Исходное логическое выражения приведено в булевом базисе в форме ДНФ. Произведём реализацию КС в базисах И-НЕ , ИЛИ-НЕ

Теория автоматов. Модуль 2

7/34

8 2. Построение комбинационных схем в монофункциональном базисе И – НЕ,

2. Построение комбинационных схем в монофункциональном базисе И – НЕ,

ИЛИ – НЕ

2. Исходное логическое выражения приведено в булевом базисе в форме КНФ. Произведём реализацию КС в базисе ИЛИ-НЕ и в базисе И-НЕ

Теория автоматов. Модуль 2

8/34

9 Заключение к вопросу «Построение комбинационных схем в

Заключение к вопросу «Построение комбинационных схем в

многофункциональном базисе И – НЕ, ИЛИ – НЕ»

Если сложность исходных логических выражений в форме ДНФ и КНФ одинакова, рекомендуется придерживаться следующего простого правила: – если схема строится на элементах И-НЕ, то исходное выражение должно быть представлено в ДНФ, – если схема реализуется на элементах ИЛИ-НЕ, то исходное выражение должно быть представлено в КНФ

Теория автоматов. Модуль 2

9/34

10 Учет ограничений на число входов логических элементов

Учет ограничений на число входов логических элементов

Решение. Осуществляется декомпозиция логического терма на части или подтермы. При этом ранг подтермов должен соответствовать числу входов используемых ЛЭ. Решение усложняется, если исходный терм имеет групповое отрицание. В этом случае наиболее простой подход заключается в выделении подтермов с нужным числом элементов p операцией двойного отрицания.

Рассмотрим пример построения КС на элементах И-НЕ с двумя входами (2И-НЕ).

Число элементов 2И-НЕ с двумя входами, необходимых для построения схемы – 6. Дополнительно надо ещё два инвертора, поэтому сложность реализации увеличилась с 11 до 15 (C2 = 15, C2 > C1).

Не трудно подсчитать, что сложность схемы, построенной без учёта ограничения на число входов (инвертор, 2 элемента 2И-НЕ и 2 элемента 3И-НЕ), равно 11. Итак: С1=11.

Теория автоматов. Модуль 2

10/34

11 Минимизация не полностью определённых функций

Минимизация не полностью определённых функций

Если значения функции на некоторых наборах не заданы, то она называется не полностью определённой. Из такого рода функций практический интерес представляет те из них, у которых некоторые наборы переменных никогда не могут быть реализованы на практике, так как являются запрещёнными (факультативные наборы). Этот факт можно использовать для создания благоприятных условий их минимизации задаваясь соответствующими значениями функций на этих наборах.

Пример. Построить КС, регистрирующую чётные десятичные числа в диапазоне от 0 до 9, представленных кодом «8421».

Без учёта факультативных наборов:

С учётом факультативных наборов:

Теория автоматов. Модуль 2

11/34

x1x2x3x4

F

0000

1

0001

0

0010

1

0011

0

0100

1

0101

0

0110

1

0111

0

1000

1

1001

0

1010

*

….

*

1111

*

12 Синтез КС с несколькими выходами (или построение КС для системы

Синтез КС с несколькими выходами (или построение КС для системы

логических уравнений)

Пусть имеется некоторая система булевых функций yi = fi (x1 ,…, xn); i = 1, …, m (*) Первый и достаточно простой способ сводится к задаче синтеза m комбинационных схем с одним выходом:

Недостаток этого подхода заключается в том, что, как правило, некоторые части схемы будут дублироваться в различных КС. Второй, оптимальный (с точки зрения минимизации оборудования) синтез КС с несколькими выходами предполагает предварительно выполнение совместной минимизации системы функций

Теория автоматов. Модуль 2

12/34

13 Продолжение содержания 12 слайда

Продолжение содержания 12 слайда

Способ совместной минимизации системы функций на основе составления импликативной матрицы, в силу его трудоёмкости, носит скорее академический характер. При практической реализации синтеза КС с несколькими выходами часто превалируют частные подходы выявления логических термов, являющихся общими для нескольких функций. Иногда, в качестве такого терма выступает одна из функций системы. Рассмотрим простой пример совместной минимизации не требующей специальных знаний.

Индивидуальная минимизация: 2 эл-т 2И, 2 эл-т 3И, 2 эл-т 2ИЛИ (С=14)

Теория автоматов. Модуль 2

13/34

Произведём минимизацию, при которой многовыходовая импликанта x1x2x3x4 для произведения функций f1f2 остаётся неизменной. В этом случае получаем: 2 эл-т 2И, 1 эл-т 4И, 2 эл-та 2 ИЛИ (С=12)

14 Синтез типовых узлов комбинационного типа

Синтез типовых узлов комбинационного типа

К таким узлам относят: – устройства арифметического типа: сумматоры, вычитатели, умножители, делители; – логические устройства и преобразователи кодов, например, дешифраторы и шифраторы, мультиплексоры и демультиплексоры, цифровые компараторы и др.

В лекциях будут рассмотрены: Синтез одноразрядного сумматора [SM]; Многоразрядный сумматор с последовательным переносом; Многоразрядный сумматор с параллельным переносом. Дешифраторы [DC]; Шифраторы [CD]; Мультиплексоры [MUX] и демультиплексоры [DMX].

Теория автоматов. Модуль 2

14/34

15 Синтез одноразрядного сумматора [SM]

Синтез одноразрядного сумматора [SM]

Одноразрядные сумматор имеет три входа (два – одноимённые разряды слагаемых и перенос из предыдущего разряда) и два выхода (сумма и перенос в следующий разряд). В свою очередь одноразрядные сумматоры строятся на основе полусумматоров (half adder). Ниже приведены условные обозначения одноразрядного сумматора, полусумматора и таблица истинности его работы.

ai

bi

si

ci+1

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

1

0

Уравнения, описывающие работу полусумматора:

1

1

0

1

Представим уравнение (1) в формате И-НЕ/И-НЕ для построения КС, используя обычный приём (3) и эмпирический подход, минимизирующий число переменных, подвергающихся инверсии (4).

Теория автоматов. Модуль 2

15/34

16 Схема полусумматора

Схема полусумматора

Теория автоматов. Модуль

16/34

17 Схема одноразрядного сумматора

Схема одноразрядного сумматора

Схема одноразрядного сумматора

Таблица истинности одноразрядного сумматора

Уравнения, описывающие работу одноразрядного сумматора

ai

bi

ci

si

ci+1

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

0

1

1

0

0

1

1

0

0

1

1

0

0

1

1

0

1

2

1

0

1

0

1

2

1

1

1

1

1

1

Теория автоматов. Модуль 2

17/34

18 Многоразрядный сумматор с последовательным переносом

Многоразрядный сумматор с последовательным переносом

4-разрядный сумматор с последовательным переносом (сигнал распространяется справа налево) реализует соотношение: S=A+B. Сигналы переноса при этом вырабатываются последовательно: С1 – вырабатывается спустя время tзад относительно задания младшей пары разрядов {a0,b0}, правильное значение С2 будет сформировано спустя время tзад относительно пары разрядов {a1,b1} и т. д. Общее время сложения определится временем распространением переноса (наихудший случай) от самого младшего разряда к самому старшему. Легко доказать, что:

Теория автоматов. Модуль 2

18/34

19 Многоразрядный сумматор с параллельным переносом

Многоразрядный сумматор с параллельным переносом

С целью формирования, одновременно во времени, переносов Ci+1 каждым сумматором, представим поразрядные выражения для переносов в развёрнутом виде.

Переменные Pi, Gi зависит от «первичных» сигналов ai и bi и появляются одновременно спустя задержку, осуществляемую полусумматором HS , входящим в состав SM. Независимо от вида выражения для переносов С1 … С4 каждая комбинационная схема (КС), реализующая любое из выражений системы (*), является 2-х ступенчатой, типа И-ИЛИ, поэтому время задержки сигналов каждой КС одно и то же. Комбинационная схема, реализующая все выражения системы (*), получила название схемы ускоренных переносов (СУП).

Теория автоматов. Модуль 2

19/34

Представим одноразрядный сумматор следующим условным обозначением (как и в предыдущем случае примем, что сигнал распространяется справа налево):

- Функция распространения переноса

20 Схема сумматора с параллельными переносами (533,555ИМ6; SNxx283)

Схема сумматора с параллельными переносами (533,555ИМ6; SNxx283)

В схеме ускоренных переносов (СУП) помимо выходного переноса формируются и его составляющие, функции G и P. Данные переменные G и P используются для обеспечения интерфейса между 4-х разрядными секциями сумматора при наращивании разрядности. 16-разрядный сумматор будет включать четыре 4 -разрядных секции сумматора и одну схему СУП.

Теория автоматов . Модуль 2

20/34

21 16-разрядный сумматор с параллельно-параллельным переносом

16-разрядный сумматор с параллельно-параллельным переносом

Теория автоматов . Модуль 2

21/34

22 Дешифраторы

Дешифраторы

Теория автоматов . Модуль 2

22/34

Дешифратор (Decoder, DC) - это устройство, которое преобразует n -разрядный двоичный код в унарный код разрядностью 2n. Унарный код - это такой код, который содержит 1 в каком-либо одном разряде (в английской литературе именуется как код «1 из N», или OHE (One-Hot-Encoding)).

Рассмотрим построение схемы дешифратора DC (3 ? 8) в двух логических базисах: И-НЕ и ИЛИ-НЕ. Помимо традиционных вопросов, здесь дополнительно отметим следующие два: 1) Создание в типовом функциональном узле буферного каскада для обеспечения «единичной кратности» нагрузки по каждому из входов схемы; 2) Взаимосвязь функциональной схемы узла с УГО этого узла. Выходы дешифратора (таблица истинности DC (3 ? 8) аналогична приведённой выше и здесь опущена) определяются следующими выражениями:

x4 x3 x2 x1

y0 y1 y2 y3 y4 …. y15

0 0 0 0

1 0 0 0 0 0

0 0 0 1

0 1 0 0 0 0

0 0 1 0

0 0 1 0 0 0

0 0 1 1

0 0 0 1 0 0

...

1 1 1 1

0 0 0 0 0 1

23 Дешифраторы (продолжение)

Дешифраторы (продолжение)

Реальная схема дешифратора DC (3?8), помимо элементов И-НЕ (или ИЛИ-НЕ) содержит блок из буферных инверторов для обеспечения «единичной кратности» нагрузки по каждому из входов.

Функциональные схемы DC (3? 8) в двух логических базисах вместе с УГО приведены на следующем слайде. Обратите внимание, что указатель инверсного входа или выхода для логического элемента на функциональной схеме, в общем случае никак не связан с соответствующими обозначениями на УГО DC .

Теория автоматов . Модуль 2

23/34

24 Дешифраторы (продолжение)

Дешифраторы (продолжение)

Базис ИЛИ-НЕ

Правило преобразования одной схемы в другую: использование двойственного элемента с инверсными сигналами на входах (закон отрицания).

y0

y7

y1

y2

y7

Теория автоматов . Модуль 2

24/34

25 Шифраторы

Шифраторы

Шифратор преобразует унарный код в выходной двоичный, при этом двоичный код определяет номер активного входа. В “чистом” виде шифратор применяется редко, т.к. если в схеме возбудить несколько входов, то её поведение непредсказуемо, поэтому на практике используется приоритетный шифратор.

Приоритетный шифратор вырабатывает на выходе двоичный номер (выводы А2, А1, А0) старшего запроса (старшей «1» во входном двоичном коде). Вывод GS – выходной сигнал, свидетельствующий о наличии хотя бы одного возбуждённого входа.

А7

А6

А5

А4

А3

А2

А1

А0

GS

A2

A1

A0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

x

1

0

0

1

0

0

0

0

0

1

x

x

1

0

1

0

.

.

.

0

1

x

x

x

x

x

x

1

1

1

0

1

x

x

x

x

x

x

x

1

1

1

1

Теория автоматов. Модуль 2

25/34

26 Мультиплексоры [MUX]

Мультиплексоры [MUX]

Теория автоматов . Модуль 2

26/34

Мультиплексором называется схема, осуществляющая передачу сигналов с одной из входных линий на выход. Выбор входной (информационной) линии производится двоичным кодом, поступающим на управляющие (адресные) входы мультиплексора. MUX с m управляющими входами Am , .., A1 имеет 2 m информационных входов D0 ,D1,…,D2m-1 .

Для коммутации нескольких k- разрядных шин требуются уже «шинные» или многоразрядные мультиплексоры, которые строятся на основе одноразрядных (требуется k-одноразрядных MUX). В цифровой схемотехнике MUX находят применение также в качестве универсальных логических модулей для реализации произвольных булевых функций от n –переменных, где n ? m , m – число адресных входов мультиплексора.

27 Синтез комбинационных схем на мультиплексорах

Синтез комбинационных схем на мультиплексорах

В общем случае на основе мультиплексора могут быть воспроизведены булевы функции y=f (x3, x2, x1) от числа переменных n ? m, где m - число адресных входов мультиплексора. Случай n =m считается тривиальным в отличие от n > m. На практике используется несколько способов решения поставленной задачи: - классический способ, - способ, основанный на сравнении таблиц истинности для функции и мультиплексора, - способ, основанный на сравнении карт Карно для функции и мультиплексора.

Правило: На адресные входы задают переменные, характеризующиеся наибольшей частотой вхождения в МДНФ функции

Теория автоматов . Модуль 2

27/34

28 1. Классический способ

1. Классический способ

Классический способ предусматривает предварительное разложение искомой функции y=f (x3, x2, x1) в ряд Шеннона по m переменным. При этом разложение выполняется по тем переменным, которые будут задаваться на адресные входы мультиплексора. Пускай это будут переменные x2 и x1 (адресные входы A2 и A1 соответственно)

Здесь f0, f1, f2, f3 – остаточные функции от одного аргумента - переменной x3. Если сравнить уравнение (1) с уравнением (2), описывающим работу MUX (2?1),

То не трудно прийти к выводу, что для обеспечения их тождественности необходимо выполнить условия:

Итак, для построение схемы необходимо определить остаточные функции от переменной x3 при заданных значений для переменных x2 и x1:

Теория автоматов. Модуль 2

28/34

29 2. Способ, основанный на сравнении таблиц истинности для функции и

2. Способ, основанный на сравнении таблиц истинности для функции и

мультиплексора

Способ удобен для применения, если функция f (xn , …, x1) задана таблицей истинности. В этом случае на таблицу истинности функции как бы «накладываем» таблицу истинности работы MUX. Рассматривая условия равенства значения функции со значением входной переменной, коммутируемой MUX на выход для каждого адресного кода, получаем необходимые условия коммутации информационных входов мультиплексора. В данном примере переменная x1 оставлена для подачи на информационные входы MUX . Почему?

A2

A1

Функция f(x3,x2,x1)

Функция f(x3,x2,x1)

MUX

Условие F=f

Условие F=f

x3

x2

x1

F

0

0

0

0

D0

D0

D0=0

D0=0

0

0

1

0

0

1

0

1

D1

D1

D1=1

D1=1

0

1

1

1

1

0

0

1

D2

D2

D2=1

D2=1

1

0

1

1

1

1

0

0

D3

D3

D3=x1

D3=x1

1

1

1

1

Теория автоматов. Модуль 2

29/34

30 3. Способ, основанный на сравнении карт Карно для функции и

3. Способ, основанный на сравнении карт Карно для функции и

мультиплексора

Способ задания переменных функции на адресные входы MUX

x1

A1

Карта Карно для MUX с учётом способа задания переменных на адресные входы

Уравнения для коммутации информационных входов MUX, полученные по результатам сравнения карт Карно для MUX и функции:

D0=0, D1=1, D2=1, D3=x1

D0=x3, D1=x3, D2= ¬ x3, D3=1

D0=x2, D1=x2, D2= ¬ x2, D3=1

Теория автоматов. Модуль 2

30/34

Итак пусть функция, рассматриваемая в предыдущем способе задана картой Карно.

xi

x1

x2

x3

Частота вх. В МДНФ

1

3

2

Вариант 2

Вариант 2

Вариант 1

Вариант 1

Вариант 3

Вариант 3

x2

x1

x3

x2

x3

A2

A1

A2

A1

A2

Правило: На адресные входы задают переменные, характеризующиеся наибольшей частотой вхождения в МДНФ функции (Вариант 1)

31 Схема включения MUX(4

Схема включения MUX(4

1), реализующая рассмотренную в примерах, функцию (Вар. 1)

D0=0, D1=1, D2=1, D3=x1

Теория автоматов. Модуль 2

31/34

Вариант 1

Вариант 1

x3

x2

A2

A1

32 Демультиплексоры [DMX]

Демультиплексоры [DMX]

Для передачи данных по общему каналу с разделением времени нужны не только MUX, но и устройства обратного назначения – демультиплексоры DMX. Одноразрядный демультиплексор имеет один информационный вход, k –адресных (управляющих) входов, и 2 k выходов. Обычно в качестве DMX используются дешифраторы, имеющие входы разрешения дешифрации. На рисунке представлена схема включения дешифратора DC (3?8) в качестве DMX (1?8)

Теория автоматов

32/34

33 Контрольные вопросы

Контрольные вопросы

Что предполагается под понятиями: - анализ комбинационной схемы (КС), - синтез КС. 2. Назовите критерии оценки качества комбинационной схемы. 3. Сформулируйте закон отрицания в булевой алгебре. Область практического применения. 4. Сформулируйте рекомендации к выбору монофункционального базиса «И – НЕ» («ИЛИ – НЕ») при построении КС. В чём заключается способ преобразования логических выражений, если не удовлетворяются условия по числу входов, имеющихся в распоряжении разработчика ЛЭ. Назовите особенности синтез КС с несколькими выходами.

Теория автоматов. Модуль 2

33/34

34 Контрольные вопросы (продолжение)

Контрольные вопросы (продолжение)

Нарисуйте УГО одноразрядного сумматора (полусумматора). Составьте таблицу истинности работы одноразрядного сумматора. Запишите логические уравнения его работы. Изобразите функциональную схему одноразрядного сумматора. Какие дополнения необходимо внести в схему одноразрядного сумматора с целю его использования в многоразрядном сумматоре с параллельными переносами. Сформулируйте назначение схемы ускоренных переносов (СУП) в многоразрядном сумматоре с параллельными переносами. Объясните необходимость реализации условия обеспечения «единичной кратности» нагрузки по каждому из входов интегральной схемы типовом функциональном узле. Чем объясняются условия применения мультиплексора MUX в качестве универсальных логических модулей для реализации произвольных булевых функций от n –переменных, где n ? m , m – число адресных входов мультиплексора. Какие способы такого использования вы знаете? Возможно ли схемотехническое решение использования дешифратора (DC) в качестве демультиплексора (DMX).

Теория автоматов. Модуль 2

34/34

«Модуль 2. Синтез цифровых автоматов без памяти (комбинационных схем) на логических элементах разной степени интеграции»
http://900igr.net/prezentacija/algebra/modul-2.-sintez-tsifrovykh-avtomatov-bez-pamjati-kombinatsionnykh-skhem-na-logicheskikh-elementakh-raznoj-stepeni-integratsii-222680.html
cсылка на страницу

Без темы

326 презентаций
Урок

Алгебра

35 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по алгебре > Без темы > Модуль 2. Синтез цифровых автоматов без памяти (комбинационных схем) на логических элементах разной степени интеграции