Интеграция даражаси кичик микросхемалар; Интеграция даражаси ўртача микросхемалар

2.13 – расм. Учта киришга эга бўлган можоритар элемент

6.3 –мисол: Хақиқийлик 2.6 – жадвалда келтирилган комбинацион қурилмани ВА – ЭМАС базисда синтез қилинг.

2.6 – жадвал

Тўплам	х1	х2	х3	х4	у		Тўплам	х1	х2	х3	х4	у
0	0	0	0	0	ф1		8	1	0	0	0	0
1	0	0	0	1	0		9	1	0	0	1	ф5
2	0	0	1	0	ф2		10	1	0	1	0	1
3	0	0	1	1	0		11	1	0	1	1	0
4	0	1	0	0	ф3		12	1	1	0	0	1
5	0	1	0	1	1		13	1	1	0	1	0
6	0	1	1	0	ф4		14	1	1	1	0	1
7	0	1	1	1	1		15	1	1	1	1	0

_{2,14-расм. Карно картаси}

Карно картасини тузамиз (2.14 - расм) ва мантиқий 1га тенг катакларни гурухларга бирлаштирамиз. Аниқланмаган катаклар учун қўшимча аниқлаштиришлар киритамиз:

Ф₂=Ф₃=Ф₄=1; Ф₁=Ф₅=0.
Карно картасидан фойдаланиб минималлаштирилган структура формуласини тузамиз:

ВА – ЭМАС базисга ўтиш учун формуланинг ўнг томонига иккита инверсия белгисини қўямиз ва Де Морган формуласидан фойдаланамиз
.
Олинган структура формуласига мос келувчи комбинацион қурилманинг схемаси 2.15 – расмда келтирилган.





2.15 – расм. КҚнинг структура схемаси

У олтита ВА – ЭМАС минтиқий элементдан иборат бўлиб Квайн бўйича нархи 13га тенг.

Комбинацион қурилманинг 6.3–мисол шартлари бўйича бажарилган иккинчи вариантини кўрайлик:

Формуланинг биринчи икки қўшилувчисидаги умумий ўзгарувчи х+2+ни қавсдан ташқарига чиқарамиз ва қавс ичидаги ифода учун Де Морган формуласидан фойдаланамиз:
.
Энди ВА – ЭМАС базисга одатдаги йўл билан ўтамиз:
.
Комбинацион қурилманинг иккинчи варианти учун ҳосил қилинган структура формуласига мос келувчи структура схемаси 2.16 – расмда кўрсатилган.

2.16 – расм. КҚнинг иккинчи варианти
Бу вариант олдингисидан соддароқ: биринчидан – мантиқий элементлар сони бештагача камайган ва уларнинг хаммаси икки киришли; иккинчидан – схеманинг Квайн бўйича нархи 10гача камайган.

Назорат саволлари

1. 
   Комбинацион қурилма деганда нимани тушунасиз?
   
2. 
   Кимбинацион қурилманинг чиқиш сигнали нималардан иборат?
   
3. 
   Комбинацион қурилма қандай синтез қилинади?
   
4. 
   Структура схемасида нималар тасвирланади?
   
5. 
   Комбинацион қурилмани синтез қилиш қандай этаплардан иборат?
   
6. 
   Комбинацион қурилманинг ишлаш шартлари қандай кўринишларда берилиши мумкин?
   
7. 
   Структура формуласини қандай минималлаштирилади?
   
8. 
   Комбинацион қурилманинг мураккаблиги қандай аниқланади?
   
9. 
   Квайн бўйича схеманинг нархи деганда нимани тушунасиз?
   

9-маъруза. Бир неча чиқишга эга бўлган комбинацион қурилмаларни синтез қилиш

Режа

1. 
   Дешифраторни синтез қилиш
   
2. 
   Шифраторни синтез қилиш
   

Таянч сўз ва иборалар:

Бир неча чиқишга эга бўлган КҚ лар, структура формуласи, асосий базис, де Морган формуласи

Амалиётда бир неча чиқишга эга бўлган КҚ лар ҳам кенг қўлланилади. Кўпчилик ҳолларда улар умумий киришларга ва биттадан алоҳида чиқишларга эга бўлган бир неча КҚ ларни ўз ичига олувчи қурилма кўринишида синтез қилинади. Бундай қурилмаларга мисол сифатида дешифраторларни келтириш мумкин. Киришларининг сони m га тенг бўлган тўла дешифратор чиқишида 2^m та унитар код ҳосил қилади.

2.21-мисол. Ҳақиқийлик жадвали 2.7-жадвалда келтирилган учта киришга эга бўлган тўла дешифратор учун ЁКИ-ЭМАС базисда структура формуласини ёзинг.
2.7-жадвал

Тўплам	х3	х2	х1	у0	у1	у2	у3	у4	у5	у6	у7
0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0
1	0	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0
2	0	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0
3	0	1	0	0	0	0	1	0	0	0	0
4	1	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0
5	1	0	1	0	0	0	0	0	1	0	0
6	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	0
7	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1

Ечиш. Дастлаб структура формулаларини асосий базисда ёзамиз:

Де Морган формуласи ёрдамида ЁКИ-ЭМАС базисга ўтамиз

Ҳосил қилинган структура формуласига асосан тузилган схеманинг бир қисми (у₀ , у₁ ва у₂ чиқишлар учун) 9.1-расмда келтирилган. Схема ҳар бирида уч киришли учтадан ЁКИ-ЭМАС мантиқий элементларга эга бўлган 7427 турдаги интеграл микросхемалар асосида тузилган.

9.1-расм. Структура формуласига асосан тузилган схеманинг бир қисми

2.22– мисол: Саккиз элементли унитор кодни тўрт элементли кодга 2.8 – жадвалга асосан айлантирувчи шифраторнинг структура формуласини ВА–ЭМАС базисда ёзинг.

2.8-жадвал

Тўплам	х7	х6	х5	х4	х3	х2	х1	х0	у4	у3	у2	у1
0	1	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1	1
1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1
2	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	1	1
3	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	1
4	0	0	0	0	1	0	0	1	0	0	0	0
5	0	0	0	0	0	1	0	0	1	0	0	0
6	0	0	0	0	0	0	1	0	1	1	0	0
7	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1	1	0

Ечиш. Шифраторни синтез қилишда ҳар бир тўпламдаги кириш ўзгарувчилари унитор кодни ҳосил қилишидан фойдаланамиз:

ВА – ЭМАС базисга ўтамиз:

Шифратор ва дешифраторлар комбинациясидан фойдаланиб бир турдаги коддан иккинчи турдаги кодга ўтиш учун код ўзгартгич тайёрлаш мумкин.
Бир неча чиқишга эга бўлган комбинацион қурилмаларни синтез қилишда структура формулаларини шундай кўринишга келтириш керакки, бунда битта мантиқий ифодадан бир неча формулаларда фойдаланиш имконияти бўлсин. Натижада комбинацион қурилмани тайёрлаш учун зарур бўладиган мантиқий элементларнинг умумий сони камаяди.
Иккилик а ва в сонларнинг ҳар қандай i – разрядларини қўшиш учун хизмат қилувчи бир разрядли комбинацион иккилик жамлагични кўрайлик.
2.23 – мисол: Ишлаш шартлари 2.9 – жадвалда келтирилган бир разрядли иккилик жамлагични ВА – ЭМАС базисда синтез қилинг. Жадвалда қуйидаги белгилашлардан фойдаланилган: р_i – кичик разряддан ўтказиш; s_i – a_i ва в_i сонларнинг йиғиндиси; р_i+1 – юқори разрядга ўтказиш.
2.9-жадвал

Тўплам	ai	bi	pi	si	pi+1
0	1	0	0	0	0
1	0	1	0	0	0
2	0	0	1	0	0
3	0	0	0	1	0
4	0	0	0	0	1
5	0	0	0	0	0
6	0	0	0	0	0
7	0	0	0	0	0

Ечиш. s_i ва р_i+1 учун структура формулаларини МДНШда ёзамиз:

Ҳар бир структура формуласини ўзгартирамиз:

Иккинчи қавс ичидаги ифодани Де Морган формуласига асосан ўзгартирамиз:

бу ерда x= .
ВА – ЭМАС базисга ўтамиз:

s_i=a_ia_ix a_ixx, бу ерда х=в_iв_iр_i в_iр_iр_i.
x=
Иккинчи р_i+1 учун структура формуласини ўзгартирамиз:

ВА – ЭМАС базисга ўтамиз:

Ҳосил қилинган s_i ва р_i+1 учун структура формулаларининг иккаласи учун ҳам в_iр_i ифода умумий. Бу ифодага мос келадиган схема бир марта ҳосил қилиниб, жамлагичнинг структура схемасида (2.17-расм) уч марта фойдаланилган. Шу сабабли структура схемасининг Квайн бўйича нархи 23, яъни нисбатан кичик бўлди.





2.17 – расм. Бир разрядли иккилик жамлагичнинг структура схемаси