Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
лабораторна робота 2
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
ІКТА
Факультет:
КН
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Елементи дискретних пристроїв автоматики та обчислювальної техніки
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
ІКТА
кафедра БІТ
З В І Т
до лабораторної роботи №2
на тему: «МЕТОДИ АНАЛІЗУ ТА СИНТЕЗУ КОМБІНАЦІЙНИХ СХЕМ.
МІНІМІЗАЦІЯ МЕТОДОМ КАРТ КАРНО»
Логічний елемент - це електронний пристрій, який реалізує певну логічну (перемикальну) функцію. Сукупність логічних елементів і зв’язків між ними, призначену для перетворення двійкових змінних, називають логічною схемою. Логічні схеми поділяють на послідовнісні і комбінаційні.
Комбінаційною називають схему, m вихідних сигналів якої в кожний момент часу визначаються сукупністю n її вхідних сигналів в цей самий момент часу. Тобто вихідні сигнали комбінаційної схеми в заданий момент часу не залежать від вхідних сигналів, які діяли в попередні моменти часу (схема не має пам’яті). Кажуть, що така схема має один стан.
Поведінка комбінаційної схеми описується системою логічних функцій. Виділяють задачі аналізу та синтезу комбінаційних схем.
Задача аналізу комбінаційної схеми полягає в знаходженні системи логічних функцій, що відображають логіку роботи такої схеми. В процесі аналізу з схеми вилучають елементи, що не впливають на логіку її роботи (формувачі, елементи узгодження і т.д.), після чого визначають згадану систему логічних функцій.
Задача синтезу є оберненою до задачі аналізу.
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 аналітичній у вигляді досконалої диз’юнктивної нормальної форми (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, НЕ, 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 синтезу схеми на прикладі. ЗАВДАННЯ
1. Ознайомитися з основними відомостями.
2. Визначити свій варіант логічної функції.
3. Для свого варіанту логічної функції і для її заперечення знайти МДНФ методом карт Карно. Представити мінімізовану функцію у всіх восьми нормальних формах.
4. З отриманих в пункті 3 нормальних форм вибрати і записати ті операторні представлення функції, які можуть бути реалізовані у вигляді дворівневої комбінаційної схеми на логічних елементах, заданих в Таблиці 3.
5. На основі операторних представлень функції, вибраних в пункті 4, і даних Таблиці 3, побудувати комбінаційну схему з максимальною швидкодією. Схему будувати з врахуванням того, що на їх входи можуть подаватися як прямі, так і інверсні значення вхідних змінних.
Експериментальна частина
1. Синтезовану в пункті 2.1 схему побудувати в схемному редакторі САПР Foundation Series. Назву і зображення елементів схемного редактора, які відповідають заданим в Таблиці 3 елементам, подано на Рис.5.
2. Проконтролювати правильність функціонування схеми за допомогою моделювальника САПР, визначивши значення вихідного сигналу для всіх наборів значень вхідних змінних (набори значень вхідних змінних при моделюванні рекомендується задавати шляхом підключення виводів віртуального лічильника).
3. Замалювати часові діаграми роботи схеми.
Схема
/
Часові діаграми роботи
/
Висновок: на даній лабораторній роботі я вивчив метод карт Карно мінімізації логічних функцій і синтезу комбінаційних логічних схем з одним виходом, створив принципову схему та вивів часові діаграми роботи.
25.04.2018 16:04-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора