НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА" Лукащук Л. О. Схемотехніка логічних та послідовнісних схем (навчальний посібник з курсу "Схемотехнiка комп` ютерів")
Львiв 2004 К 681.142.6 Схемотехніка логічних та послідовнісних схем (доцент кафедри АСУ, доцент, кандидат технічних наук Леонід Олексійович Лукащук, НУ”ЛП”, 2004- ( Ac) Розглянутi питання проектування логічних та послідовнісних схем. Значна увага придiлена синтезу різномонітних схем цифрової техніки та боротьбi з завадами, що виникають внаслiдок ефекту змагань. Призначений для студентів факультету комп’ютерних та інформаційних технологій ( спеціальності 0804) та інженерно-технічних працівників відповідного профілю. Вiдповiдальний за випуск Доцент, к.т.н. Шпак З.Я. Рецензенти: професор, д.т.н. Ткаченко Р.О. доцент, к.т.н. Вітер Ю.С. Львів, НУ ”ЛП”, 2004. ЗМІСТ  Зміст 3  Вступ 4     1.Логічні схеми 5     Алгебра логiки Буля (короткий словник) 5  Визначення та представлення логiчних функцiй 6  Методи мiнiмiзацiї логiчних функцiй 7  Метод мінімізації карт Карно (К-метод) 7  Метод мiнiмiзацї Квайна Мак-Класкi (КМК-метод) 10  Компенсація гоночних завад в логічних схема 20  Використання мультиплексорів для відтворення логічних функцій 26     2.Послідовнісні схеми 32     Синтез асинхронних RS - тригерів як АПС 32  Синхронні тригери 36  Синхронний одноступеневий RS – тригер з прямим управлінням 37  Синхронний одноступеневий RS – тригер з інверсним управлінням 38  Синхронний двохступеневий RS – тригер з прямим управлінням 39  Установочні входи тригера 40  JK - тригери 41  D - тригери 41  T- тригери 42  Синтез синхронних послідовнісних схем 44  Синтез структури регістрів та лічильників як СПС 44  Синтез структури регістрів 45  Синтез структури лічильників 48  Інтерфейсні схеми 55  Зведені правила проектування ПС 62     3.Проектування управляючих та функціональних вузлів комп`ютерів, постановка задачі 69     Розробка блок-схеми алгоритму операції (додавання) 71  Граф цифрового автомата 74  Вибір тригерів для ЦА та кодування станів 74  Розробка структурної схеми управляючого автомата 75  Вибір логічних елементів та інтегральних схем 76     Розрахунково-графічна робота № 1 80  Розрахунково-графічна робота № 2 82  Розрахунково-графічна робота № 3 84     Література 87   Вступ Логічні схеми є основою цифрової технiки. Теоретичною основою їх проектування є алгебра логiки, яка є окремою математичною дисциплiною чи складовою частиною математики, що вивчається студентами кiбернетичних спецiальностей на молодших курсах. Роздiл схемотехнiки комп`ютерів “Логічні схеми” базується на основних положеннях алгебри логiки, трансформуючи їх в iнженернi методи проектування з врахуванням реальних характеристик логiчних елементiв. В учбовому посібнику детально викладенi два основних методи синтезу логiчних схем - метод карт Карно (К-метод) i Квайна-Мак Класкi (КМК-метод) і розв`язано ряд типових прикладiв, кожен з яких демонструє тi чи iншi особливостi проектування. Важливим є роздiл "Компенсація гоночних завад в логічних схемах", де детально розглянутi питання виникнення завад, що виникають внаслідок ефекту перегонів, i способiв боротьби з ними. Послідовнісна схема ( ПС ) має в своєму складі логічні і запам’ятовуючі елементи. До ПС можна віднести, практично, всі вузли цифрової техніки, що не відносяться до комбінаційних схем. В посібнику розглядаються питання асинхронних і синхронних ПС ( АПС і ПС ). В якості прикладів синтезу ПС приведені такі вузли цифрової техніки, як тригери, багатофункціональні регистри та лічильники, інтерфейсні та інші схеми. Як результат цього викладені зведені правила проектування послідовнісних схем. В останньому розділі викладені питання проектування пристроїв та вузлів цифрової техніки в плані виконання студентами розрахунково – графічних робіт та запропоновані відповідні завдання. В основу учбового посібника покладений мат...