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.

Kapcsolódó cikkek