Kombinációs rendszerek szintézise - stadopedia
A logikai eszköz szintézise egy logikai függvény (a logika algebra függvénye) alapján történik, amelyet valamilyen ismert módszerrel definiálnak, amely leírja az eszköz működésének logikáját.
A logikus függvény legnyilvánvalóbb módja az igazságtáblázat használata. Ezért ezt a módszert használjuk a kombinációs rendszer szintézis technikájának bemutatásakor.
Általában a kombinációs rendszer szintézisének eljárása a következő lépésekből áll:
a) a logikai eszköz működésének algoritmusa finomítása;
b) egy logikai eszköz által végrehajtott logikai függvény igazságtáblájának összeállítása;
c) a logikai funkció CDNF (SKNF) összeállítása;
d) a logikai függvény SDNF (SKNF) minimalizálása;
e) egy logikai eszköz funkcionális diagramjának kidolgozása;
e) a kifejlesztett logikai eszköz helyes működésének ellenőrzése.
Vegyük fontolóra mindegyik fokozatot részletesebben.
A logikai eszköz működési algoritmájának finomítása során meg kell határozni, hogy az egyes k logikai függvények milyen értékeket vesznek fel az xi bemeneti változók összes sorozata. A gyakorlatban, a szintézis a logikai eszköz lehet, hogy a készülék működése a megjelenése néhány kombinációk a bemeneti változók (készlet változók) nem, tehát, az értéke a logikai funkciók nincsenek meghatározva ezek a készletek, azaz a funkció egyáltalán nincs definiálva 2 n készlet logikai változók ahol n - logikai változók száma (a szintetizált logikai eszköz bemeneteinek száma). Amint azt már korábban említettük, a logikai változók olyan csoportjait, amelyeken a függvény nincs definiálva, rendszerint tiltottak.
A logikai eszköz működésének algoritmusa meghatározása után a logikai eszköz által megvalósított logikai függvény (logikai függvények, ha az eszköz k kimenetei) egy igazságtáblát állítanak elő.
Tegyük fel, hogy a logikai eszköz működésének algoritmusa már meghatározásra került, és az 5.5. Ábrán látható logikai függvény igazságtáblája formájában kerül bemutatásra. Amint az ábrán látható, az igazság táblában, a logikai változók tiltott soraiban lévő sorokban a "*" jelet a 0 vagy 1 függvény értéke helyett írjuk. A jövőben a Weich-diagramban a Carnot-Weich-módszer logikai függvényének minimalizálása esetén ez a jel helyettesíthető a "0" vagy "1" értékkel. Különösen, ha a DNF függvényeket logikai eszköz szintézisére kell használni, akkor az "1" meg van írva, és ha a CNF értéke "0".
Az igazságtábla befejezése után a következő lépés egy logikai kifejezés összeállítása egy CDNF vagy SKNF logikai függvény formájában. Lényegében nem számít, hogy a logikai függvény normális formája legyen. Ez csak attól függ, hogy melyik elem alapozza meg a logikai eszközt.
Tegyük össze a y logikai függvény CDNF-jét. egy adott igazságtáblázat (5.5. ábra):
Az y logikai függvény SKNF formája:
A logikai kifejezések (5.7) és (5.8) használhatóak egy logikai eszköz funkcionális sémájának szintetizálására. Mindkét kifejezés teljesen meghatározható logikai függvény az y (x1. X2. X 3), és így a szintetizált ezek alapján logikai eszközök fog működni megfelelően leírt algoritmus igazság táblázat a logikai függvény (5.5 ábra). A kapott két funkcionális séma fő különbsége az elemalap, amelyen az eszközök megvalósulnak. Példaként az 5.21. Ábra a (5.7) és az 5.22. Ábrán alapuló - az (5.8) kifejezés alapján szintetizált logikai eszköz diagramját mutatja.
Az ábrákból látható, hogy az eredményül kapott rendszerek nemcsak az elemalapban különböznek, hanem az építés összetettségében is (az elemek száma).
5.21. Ábra - A CDNF alapján szintetizált kombinációs séma
5.22. Ábra - Az SKNF alapján szintetizált kombinációs séma
A beépített mikroáramkörök, pl. A tranzisztor-tranzisztoros logika (TTL) áramkörének gyakorlati megvalósításában a konfiguráció változhat. Ez annak köszönhető, hogy a több bemenetű logikai elemeket több olyan elemre kell cserélni, amelyek kevesebb bemenettel rendelkeznek (a logika algebra egyesítésének törvényei alapján diszjunkció vagy több változó összekapcsolása alapján). Különösen a 155, 555 és a többi sorozat TTL integrált áramkörei tartalmaznak csak két bemeneti logikai elemet ÉS (például IMS K155LI1) és OR (IR K155LE1). Ezért a vizsgált áramkörök mindegyik három bemeneti logikai elemét két két bemeneti elemre kell cserélni.
Miután megkapta a logikai egység áramköri, szükséges ellenőrizni (ebben az esetben értékei logikai változók), hogy minden megengedett sor logikai változók logikai függvény értéke a kibocsátás egyenlő a megfelelő érték a logikai függvény meghatározott igazság táblázat.
Korábban bebizonyosodott, hogy a logikai elemek száma és logikai elemek száma, valamint ezeknek az elemeknek a bemenetek számának szintetizált logikai eszköze általában nem optimális. A logikai eszköz áramkör optimalizálása érdekében minimálisra kell csökkenteni a logikai funkciót.
A Carnot-Weich-eljárást alkalmazzuk, és megkapjuk a szóban forgó példa logikai függvényének minimális formáját. Mivel diagram Veitch (Karnaugh térkép) egyszerűsített formában az igazság táblázat bejegyzéseket, a minimalizálási mehet közvetlenül a töltés után az igazság táblázat, megkerülve a fázis a PDNF (SKNF) logikai függvény.
Alfejezetben 5.4 már kialakult minimalizálása a függvény, így használjuk a kifejezést korábban kapott formájában DNP (5.3) és a CNF (5.4) a logikai funkció és szintetizálni funkcionális áramköri logikai eszközzel. Az eszköz (5.3.) Alapján készült eszköz diagramját az 5.23. Ábra mutatja, és az 5.4. Ábrán alapuló eszköz az 5.24. Ábrán látható.