Курсовая работа (1058477), страница 2
Текст из файла (страница 2)
1.2 Карта Карно для функции Y1
K1 K6 K7
K8 K2 K5 K4 K3
| X2X1X0 X4X3 | 000 | 001 | 011 | 010 | 110 | 111 | 101 | 100 |
| 00 | 1 | 1 | 1 | |||||
| 01 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
| 11 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 10 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
K16 K10 K15
K13 K14 K9 K12
K11
Рис. 1. Карта Карно для логической функции 5 переменных.
1.3 Минимизация заданной логической функции
Ядро:
Для нахождения сокращённых и минимальной ДНФ запишем функцию Патрика:
Применив тождество склейки к указанным выражениям, сократим полученную логическую функцию:
Проанализировав полученное выражение, находим кротчайшие конъюнкции:
,
,
,
,
,
,
.
Тупиковые ДНФ:
Распишем полученные ДНФ через x:
Все конъюнкции одинаковой длины, но в конъюнкции
меньше инверсий.
Таким образом, минимальная ДНФ заданной логической функции будет выглядеть так:
1.4 Покрытие карты Карно минимальной ДНФ
K1
K8 K2 K5 K4
| X2X1X0 X4X3 | 000 | 001 | 011 | 010 | 110 | 111 | 101 | 100 |
| 00 | 1 | 1 | 1 | |||||
| 01 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
| 11 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 10 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
K10
K9 K12
K11
Рис. 2. Покрытие карты Карно для 5 переменных минимальной ДНФ.
Из рис. 2 видно, что найденная минимальная ДНФ покрывает все единицы на карте Карно.
1.5 Преобразование минимальной ДНФ для реализации в базисе элементов Шеффера с двумя и тремя входами
Применим к полученной ДНФ закон де Моргана:
Преобразуем конъюнкции из четырёх переменных таким образом, чтобы их можно было реализовать на двух- и трёхвходовых элементах Шеффера:
В полученном выражении для получения результата необходимо произвести 9 конъюнкций. Необходимо преобразовать его таким образом, чтобы функция реализовывалась на двух- и трёхвходовых элементах Шеффера:
Функциональная схема данного ЦУУ представлена в приложении на Листе 1 «Функциональная схема ЦУУ, построенного в базисе элементов Шеффера, для функции 5 переменных».
Схема модели данного ЦУУ представлена в приложении на Листе 2 «Схема модели ЦУУ, построенного в базисе элементов Шеффера, для функции 5 переменных».
Спецификация схемы данного ЦУУ представлена в приложении на Листе 3 «Спецификация схемы ЦУУ, построенного в базисе элементов Шеффера, для функции 5 переменных».
-
Синтез ЦУУ для логической функции 5 переменных на основе мультиплексоров с 4-мя информационными входами на первом уровне мультиплексирования и 2-мя информационными входами на втором уровне и двухвходовых логических элементах Пирса.
-
Установка соответствия информационных входов мультиплексора 1-ого уровня заданным управляющим переменным
-
| Функция у = ∑ |
|
|
|
| |
|
| 3 |
| |||
|
| 5 |
| |||
|
| 7 |
| |||
|
| 8 |
| |||
|
| 9 |
| |||
|
| 10 |
| |||
|
| 12 |
| |||
|
| 15 |
| |||
|
| 17 |
| |||
|
| 19 |
| |||
|
| 20 |
| |||
|
| 21 |
| |||
|
| 22 |
| |||
|
| 24 |
| |||
|
| 25 |
| |||
|
| 27 |
| |||
|
| 28 |
| |||
|
| 29 |
| |||
|
| 30 |
| |||
|
| 31 |
| |||
Таблица 2.
Таблица 2 содержит четыре столбца переменных:
,
,
,
. В столбце
перечислены все термы, состоящие из трех переменных
,
,
, которые получены исключением из функции пяти переменных произведения
. Такая же процедура повторялась для каждого из произведений
,
,
.
Таким образом, для мультиплексора первого уровня входные функции имеют вид:
-
Установка соответствия информационных входов мультиплексоров 2-ого уровня выбранным управляющим переменным
В качестве управляющей выбрана переменная Xх.
Для осуществления данной задачи необходимо составить карты Карно для логических функций, поступающих на каждый из входов мультиплексора первого уровня.
-
Карта Карно для первого входа мультиплексора первого уровня
| x3x0 x4 | 00 | 01 | 11 | 10 |
| 0 | 1 | 1 | ||
| 1 | 1 | 1 | 1 |
D12
K1
K2 K3
Рис. 3. Карта Карно для первого входа мультиплексора первого уровня (первого мультиплексора второго уровня).
Разделим эту на 2 четырёх клеточные карты двух переменных D11 и D12 и проведём минимизацию для каждой из них отдельно:
-
Карта Карно для второго входа мультиплексора первого уровня
D21
| x3x0 x4 | 00 | 01 | 11 | 10 |
| 0 | 1 | 1 | ||
| 1 | 1 | 1 |
K1 D22
Рис. 4. Карта Карно для второго входа мультиплексора первого уровня (второго мультиплексора второго уровня).
Разделим эту на 2 четырёх клеточные карты двух переменных D21 и D22 и проведём минимизацию для каждой из них отдельно:
Приведём полученные функции к такому виду, чтобы их можно было реализовать на двухвходовых элементах Пирса, используя законы де Моргана:
-
Карта Карно для третьего входа мультиплексора первого уровня
D31
| x3x0 x4 | 00 | 01 | 11 | 10 |
| 0 | 1 | 1 | ||
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
K1 D32
Рис. 5. Карта Карно для третьего входа мультиплексора первого уровня (третьего мультиплексора второго уровня).
Разделим эту на 2 четырёх клеточные карты двух переменных D31 и D32 и проведём минимизацию для каждой из них отдельно:
Приведём полученные функции к такому виду, чтобы их можно было реализовать на двухвходовых элементах Пирса, используя законы де Моргана:















