Главная страница Систематические методы минимизации [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [ 30 ] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] дов основных схем и в большинстве случаев к увеличению числа основных схем. На практике в схемах И/ИЛИ и ИЛИ/И обычно используются полупроводниковые диоды, являющиеся пассивными элементами, без усиления мощности. Поэтому по мере прохождения сигналом отдельных уровней логик-и уменьшается амплитуда, искажается форма его. После прохождения. через определенное число уровней логики должна быть восстановлена его амплитуда и форма, это делается с помощью усилителей. Раньше использовалась и четырехуровневая логика, однако в настоящее время максимальное число уровней равно двум. В этом случае основой практической реализации логической функции является нормальный алгебраический вид функции, полученный из карт Карно минимизацией. Анализ, синтез и схематическое изображение логики И-НЕ/И-НЕ и ИЛИ-НЕ/ИЛИ-НЕ при использовании двойственных графических символов так же просты, как и логических схем И/ИЛИ или ИЛИ/И. На рис. 4.14с! представлена функция F=BC+ACD-\-+ABD, реализованная с помощью схем И-НЕ/И-НЕ. Такой способ изображения логической функции сложен и мало нагляден, особенно для многоуровневых логических схем, потому что нормальный алгебраический вид функции должен быть преобразован в отрицание умножения. Двойственные символы на рис. 4.146 позволяют получить изображение функции без преобразования ее И-НЕ И-НЕ ВС и или F=BC+AClli-ABl) И или FBC+ACS-i-ABB 6)
или iM /\C-BD-AB-CD Puc. 4.14. Примеры представления логической мощью символов И-НЕ и двойственных символов функции с по- алгебраического выражения. На рис. 4.14в приведена схема с объединенными выходами. На рис. 4.14г в логике И-НЕ/И-НЕ изображена та же функция, но представленная в конъюктивной нормальной форме. На рис. 4.14(3 эта функция изображена с помощью двойственных символов, а на рис. 4.14е - схема с объединенными выходами. Из рис. 4.14 вытекает, что логическую функцию, представленную в дизъюнктивной нормальной форме или в коньюнктивной нормальной форме, можно реализовать четырьмя основными способами с разным числом уровней логики. Наиболее подходящий метод реализалии зависит от требований, предъявляемых к логике. Так, например, в быстродействующих схемах важно обеспечить как можно меньшую задержку сигналов, другим важным требованием является наиболее рациональное использование интегральных схем в одном корпусе и.т. п. Если нормальный алгебраический вид функции не удовлетворяет требованиям, то он может быть соответствующим образом преобразован. В отличие от логических схем на элементах И, ИЛИ, число уровней логики на элементах И-НЕ может быть произвольное, так как каждый элемент И-НЕ обеспечивает усиление и тока и напряжения. На рис. 4.15 изображены те же функции с использованием схем ИЛИ-НЕ. Прямое представление данной функции без преобразования ее алгебраического выражения обеспечивает двойственные символы. ИМ-НЕ ИЛИ-НЕ В jB+C м ~-- F=B+C+A+C+D+A+B+I) и или F=BC+ACB+ABI) 0) или F=B+Ci-A+C+1]+Ai-B+D иЛИ-НЕ ИЛИ-НЕ F=Ai-Ci-Bi-D+A+B+C+B или и А. в или и F=(A+C){B+BJ(A*B}(C+D) F==(A+C)iB+D}lA+B)(C+d) д) В) Рис. 4.15. Примеры изображения логической функции с помощью символов ИЛИ-НЕ « двойственных символов. 4.8. ОБЪЕДИНЕНИЕ ГРУПП ЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ С НЕСКОЛЬКИМИ ВЫХОДАМИ Составление этих схем основано на определении таких алгебраических выражений требуемой выходной функции, в которых бы оптимально использовались отдельные члены, общие для выходных функций. Рассмотрим функции: FiA, В. q=ll{0, I, 3)==АВС+АВС+АВС, F{A, В, С)=2(0, 2, 3, 6)=АВС+АВС+АВС+АВС, Fg{A, В, 0=2(0, 4, 5, 6)=АВС+АВС+АВС+АВС. В карты на рис. 4.16а записываются отдельные функции Fb р2, Fs и все комбинации их произведений. Для большей наглядности у отдельных карт произведена соответствующая минимиза- \ о 1 С\00 01 11 1000 01 11 10 00 01 11 10 C\ 00 01 11 10 00 0111 10 00 01 11 10 0
FF2=ABC-ABC F.FjMC Fj-ABMBC :\e0 01 11 W 0 1
FjFFjABC
Fi=ABC-i-AC Рг=АВС+АВС+АВ Fj=ABCi-ABC+AB- =1)4 Puc. 4.16. a) Пример последов ательности объединения цепей; б) результирующая логическая схема ция функции. Из этих карт с первого взгляда видно, что общим членом для всех функций F, F2 и F3 является произведение ABC. Поэтому вносим его в карты всех функций (см. иа рис. 4.16а , внизу). Для функций F2 и Рз общим является член ABC, который [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [ 30 ] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] 0.0117 |