МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА» ЗВІТ до лабораторної роботи №2 з курсу «Обчислювальна техніка» 2008 Мета роботи: - вивчення методів аналізу і синтезу комбінаційних логічних схем з одним виходом, оцінки їх апаратурної складності та швидкодії. Синтез комбінаційної схеми з одним виходом Синтез комбінаційної схеми можна поділити на три етапи. Перший етап: - Складають таблицю істинності, в якій фіксується склад і значення вхідних та вихідних логічних змінних і яка відображає задану логіку роботи комбінаційної схеми: - в такій таблиці для кожного можливого набору значень (далі просто набору) вхідних логічних змінних вказують значення логічної функції: «1», «0», або «*» (в останньому випадку значення функції невизначене). Можна також задати логічну функцію в іншій формі, наприклад в досконалій диз’юнктивній нормальній формі (ДДНФ). - На основі таблиці істинності, застосовуючи ті чи інші методи мінімізації логічних функцій, знаходять логічне рівняння в мінімальній диз’юнктивній нормальній формі (МДНФ). При цьому якщо логічна функція визначена не на всіх наборах вхідних змінних, здійснюють її оптимальне довизначення (таке довизначення, при якому функція буде мати простішу МДНФ). Другий етап: Отримане на першому етапі логічне рівняння заданої функції (у МДНФ) записують в операторній формі, тобто у вигляді суперпозиції операторів логічних елементів (оператором логічного елемента називають функцію, яку реалізує цей елемент). Якщо обмежитися операторами І, АБО, І-НЕ, АБО-НЕ і припустити, що число входів відповідних логічних елементів є достатньо великим, то операторний запис функції зводиться до її подання в одній із восьми стандартних канонічних нормальних форм. Нормальні форми дозволяють будувати комбінаційні схеми з двома рівнями (каскадами) логічних елементів. Якщо число входів p логічних елементів менше, ніж вимагається для реалізації рівняння в нормальній формі, то змінні об’єднуються в групи (не більше p змінних в кожній). Причому число таких груп також не повинне перевищувати p, інакше така сукупність груп в свою чергу розбивається на групи по p елементів і так далі. Такі перетворення дозволяють подати задану функцію в операторній формі з врахуванням числа входів елементів. Але в цьому випадку операторна форма не буде нормальною, бо за рахунок додаткового каскадування елементів комбінаційна схема буде мати більше ніж два рівні. Третій етап: На основі операторного представлення логічної функції будують комбінаційну схему. При цьому враховують задану систему логічних елементів. Якщо задана система логічних елементів дозволяє реалізувати (або взяти за основу при реалізації з врахуванням числа входів елементів) декілька нормальних операторних форм, всі можливі варіанти реалізації комбінаційної схеми порівнюють за заданими параметрами і вибирають оптимальний варіант реалізації. Найчастіше такими параметрами є складність і швидкодія схеми. Розглянемо зміст етапів синтезу схеми на прикладі. Таблиця 2 Часові діаграми роботи схеми
Висновки Я ознайомився з основними відомостями. Для свого варіанту логічної функції і для її заперечення знайшов МДНФ і представив функцію у всіх восьми нормальних формах. На основі операторних представлень функції, побудував дві комбінаційні схеми: одну, яка має максимальну швидкодію, а другу схему - з мінімальним числом умовних корпусів. Я побудував схеми для реалізації функції на дешифраторі і на мультиплексорі з двома адресними входами. Одну з синтезованих схем, а саме І-НЕ\І-НЕ я побудував в схемному редакторі САПР. Проконтролював правильність функціонування схеми за допомогою моделювальника САПР, визначивши значення вихідних сигналів для всіх наборів значень вхідних змінних. Отримані часові діаграми роботи схеми я представив у звіті вище.