4 тапсырма:
Логикалық элементтер. Зерттеу, есептері.
Логикалық элементтер және олардың түрленуі
Логикалық элементтер — логика алгебрасы ережелеріне сәйкес кіріс сигналдарымен қарапайым логикалық операцияларды (функцияларды) жүзеге асыратын электрондық құрылғылар. Осындай операцияларға логикалық қосу — "дизъюнкция" ("немесе"), көбейту - "конъюнкция"("және"), терістеу — "инвертирлеу"" ("емес") жатады. Ақпараттық сигналдар ретінде электр кернеуі немесе тогының дискреттік мәндері (деңгейлері) қолданылады. Мысалы. * 0 — төмен деңгейге, 1 — жоғары деңгейге сәйкес келеді. Логикалық элементтер функционалдық белгіленуі, ақпарат беру әдісі, сұлбатех. шешімі және пайдаланылатын электрондықұралдары бойынша ажыратылады. Күрделі Логикалық элементтер қарапайым операциялар орындайтын элементтерді біріктіру арқылы жасалады. Мысалы: * "немесе" "емес", "және — емес", "немесе — және — емес", т.б. Құрылымдық түрде Логикалық элементтер жекеленген (дискретті) құраушылардан немесе интегралдық сұлба шала өткізгіш (ИС) түрінде гибридті, үлдірлі орындалуы мүмкін. Қазіргі дербес компьютерлерде жоғары дәрежелі интеграциясы бар ИС-дағы Логикалық элементтер жүйелері қолданылады. Логикалық элементтер компьютерлердің, цифрлық автоматтардың элементтік негізін қалайды. Сандық құрылғыны жобалайық, шығысында логикалық 1 болатын, егер үш кіріс сигналының екеуі бірлік мәнді қабылдаса. Ақиқат таблицасында F шығыс функциясы үшін үш кіріс айнымалы А. В және С кіріс сигналының сегіз мүмкін болатын терімі нөлден жетіге дейін нөмірленген.
Логикалық функцияны түрлендіру үшін келесі Буль алгебрасының заңдары қолданылады.
1) Орын ауыстыру А+В=В+А, АВ=ВА;
2) Жиынтықты (А+В)+С=А+(В+С), (АВ)С=А(ВС);
3) Тарату А(В+С)=АВ+АС;
4) Екі жақты
5) Екі жақты терістеу ЖДҚФ-да бұрын жазылған үш айнымалының логикалық функциясы мына түрде берілуі мүмкін теңдігі бойынша құрылғының функционалдық сұлбасы құрылды.
Логикалық функцияны Венна диаграммасында кескіндеуге болады
Шеңбердің ішіндегі аймақ айнымалының тура мәніне сәйкес, сыртындағы - терістеуге сәйкес. Венна диаграммасы екі және үш айнымалы бульдік функцияны минимизациялау үшін, логикалық теңдік пен теңсіздікті дәлелдеу үшін. Үш және төрт айнымалы логикалық функцияны минимизациялау үшін Карно картасын қоолданған ыңғайлы. Карно картасы әр бір тор көздерінде ақиқат кестесінің белгілі бір теріміне сәйкес тікбұрышты кесте. Картада айнымалының тура мәнінің аймағы және әр бір терімге логикалық функцияның мәні тіркейді (0,1 немесе Х, егер функция берілген терімде анықталмаса).
Карно картасы бойынша логикалық функция үшін минимизацияланған теңдеудің жазылу ережесі:
1) Бірлікпен толтырылған блоктар бөлінеді;
2) блок тікбұрышты болу керек және 1, 2, 4 , 8 тор көздерінен тұру керек,
3) блоктар мүмкіндігінше үлкен болу керек, ал олардың сандары азболуы керек;
4) Сол және оң, сол сияқты үстіңгі астыңғы жолдары көршілес болып саналады;
5) Бір тор көз бірнеше блокқа кіруі мүмкін;
6) Кесек блокты алу үшін, функция кез-келген түрде анықталуы мүмкін (Х тұрған терімде);
7) Бөлініп алынған блокты көрсететін функция логикалық көбейтінділер ЛК түрінде жазылады:
8) Егер оның нақты мәндерінің облыстрының блогы теңбе - тең бөлі бесе, айнымалы ЛК құрамына кірмейді;
9) Егер қарастырылып отырған блок оның инверстік мән облысында жатса, айнымалы инверсиялы ЛК құрамына кіреді
10) Блоктағы нөлмен толтырылған тор көздерін топтау көзінде, сол ереже бойынша логикалық функцияның инверсиялық мәнін аламыз. Карно картасы бойынша V төрт айнымалы логикалық функциясы мына түрде жазылады Құрылғыға сай тарату варианты түрлендіруді ескереді.
Логикалық элементтерде комбинационды сандық құрылғыны жобалау кезінде, келесі тәртіпті ұсынуға болады:
1) Есеп шарты анықталады (жетілдіріліп отырған оның жұмыс алгоритмі нақтыланады),
2) Берілген құрылғыға логикалық функция үшін ақиқат кестесі құрылады,
3) Карно картсының көмегімен логикалық функцияны минимизациялау жүргізіледі;
4) Функция берілген элементтік базада тарату үшін ыңғайлы түрге түрленеді,
5) Интегралды микросұлбалардың таңдалынған сериялы, логикалық элементтерде сандық құрылғының принципиалды сұлбасы жетілдіріледі
Достарыңызбен бөлісу: |