КРD (1058321), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Присвоим каждой простой импликанте некоторое имя: т.е. обозначим их, например, как K1,K2,.. Km.
После построения склеек на карте Карно была получена сокращенная ДНФ логической функции:
Выделим из простых импликант все ядровые (убрав ядровую импликанту на карте окажется свободная единица, не закрытая никакой другой склейкой):
Для определения тупиковых ДНФ воспользуемся функцией Патрика:
После упрощения функции Патрика получилось 8 тупиковых ДНФ. Из этих тупиковых ДНФ кратчайшей и минимальной является следующая ДНФ :
Таким образом, полученная минимальная ДНФ представляет собой следующую функцию:
На карте Карно минимальной ДНФ соответствует следующее покрытие:
| X0, X2 | 000 | 001 | 011 | 0 K2 10 | 110 | 1 | 1 K14 01 | 100 |
| 00 |
K12 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
| 01 | 1 | 1 | 1 |
K5 |
K8 | 1 | ||
| 11 | 1 | 1 |
K15 1 | 1 | 1 | 1 | ||
| 10 | 1 | 1 K10 | 1 | 1 K3 | 1 |
K7 | 1 |
2.4.Синтез ЦУУ на основе логических элементов Шеффера
2.4.1.Функциональная схема
Функциональная схема ЦУУ строится на основе минимальной ДНФ логической функции и заданного элементного базиса.
Так как минимальная ДНФ реализована в булевом базисе (и-или-не), то для преобразования минимальной ДНФ в базис штрих Шеффера следует придерживаться следующих правил:
Функциональная схема ДНФ представлена на Листе №1.
Для получения инверсных значений переменных X0-X4 используем вышеописанное правило для выражения отрицания через элемент Шеффера. Инверсным значениям переменных соответствуют сигналы 6-10 на функциональной схеме.
Для того, чтобы уменьшить количество логических элементов в схеме, упростим выражение минимальной ДНФ функции, группируя конъюнкции:
Упрощая выражение минимальной ДНФ получим следующее выражение:
Для упрощения синтеза ЦУУ на элементах Шеффера, рассмотрим перевод в базис штриха Шеффера каждой конъюнкции отдельно:
Инверсному значению этого выражения соответствует сигнал №14 на функциональной схеме.
Инверсному значению этого выражения соответствует сигнал №16 на функциональной схеме.
Инверсному значению этого выражения соответствует сигнал №21 на функциональной схеме.
Инверсному значению этого выражения соответствует сигнал №24 на функциональной схеме.
Инверсному значению этого выражения соответствует сигнал №29 на функциональной схеме.
Для дальнейшего приведения функции в базис штриха Шеффера, будем суммировать все вышеописанные конъюнкции, обозначая их вышеприведенными порядковыми номерами. Тогда получим следующее выражение:
Значению этого выражения соответствует сигнал 32 на выходе схемы и группа элементов 23 – 27.
2.5.Синтез ЦУУ на основе мультиплексоров и двухвходовых логических элементов Пирса
2.5.1.Построение схемы 2-4
Согласно заданию, требуется реализовать ЦУУ на мультиплексорах с двумя информационными входами (первый уровень мультиплексирования) и управляющим сигналом X3, а также на мультиплексорах с четырьмя информационными сигналами и управляющими сигналами X4, X0 для второго уровня мультиплексирования.
Функция Y1, подлежащая реализации представлена ниже (Таблица №5.):
| X2, X1 | 000 | 001 | 011 | 010 | 110 | 111 | 101 | 100 |
| 00 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
| 01 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
| 11 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
| 10 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
2.5.1.1.Второй уровень мультиплексирования
Реализацию ЦУУ следует начать со второго уровня мультиплексирования, то есть, с распределения входных сигналов на мультиплексор с четырьмя информационными входами. Далее полученные логические функции для входов реализуются на 2-х входовых мультиплексорах первого уровня.
Для распределения сигналов по информационным входам мультиплексора обозначим столбцы карты Карно номерами входов мультиплексора соответственно номеру столбца в двоичной системе счисления):
| Инф.входы | D0 | D1 | D3 | D2 | D2 | D3 | D1 | D0 |
| X2, X1 | 000 | 001 | 011 | 010 | 110 | 111 | 101 | 100 |
| 00 |
| 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | |
| 01 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
| 11 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
| 10 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
После распределения сигналов по входам мультиплексора были получены следующие выражения:
2.5.1.2.Первый уровень мультиплексирования
Для построения второго уровня мультиплексирования для каждого информационного входа мультиплексора второго уровня входная логическая функция реализуется с помощью двухвходового мультиплексора первого уровня. Для распределения сигналов по входам мультиплексора первого уровня также используются карты Карно соответствующих логических функций. Рассмотрим построение входных сигналов для мультиплексоров первого уровня.
-
Для входа D0:
| X2, X1 | D0 0 | D1 1 |
| 00 |
| 1 |
| 01 | ||
| 11 | 1 | 1 |
| 10 | 1 |
Входные сигналы для информационных входов 1-го мультиплексора первого уровня:
-
Для входа D1:
| X2, X1 | D0 0 | D1 1 |
| 00 | 1 |
|
| 01 | 1 | 1 |
| 11 | 1 | |
| 10 | 1 | 1 |
Входные сигналы для информационных входов 2-го мультиплексора первого уровня:
-
Для входа D2 :
| X2, X1 | D0 0 | D1 1 |
| 00 |
| 1 |
| 01 | 1 | 1 |
| 11 | ||
| 10 | 1 |
Входные сигналы для информационных входов 3-го мультиплексора первого уровня:
-
Для входа D3 :
| X2, X1 | D0 0 | D1 1 |
| 00 | 1 | 1 |
| 01 | 1 | |
| 11 | 1 | 1 |
| 10 | 1 |
Входные сигналы для информационных входов 4-го мультиплексора первого уровня:
X4, X3,X1
11
X3















