«mikrosxematexnika»
Download 0.8 Mb.
|
Jamshidbek11-20(1)[1] (1)
- Bu sahifa navigatsiya:
- Mantiqiy funktsiyalarni tasvirlash usullari.
|
x1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
x2 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
f0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
f1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
x1*x2 |
f2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
x1 x2 |
f3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
x1 |
f4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
x2 x1 |
f5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
x2 |
f6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
x1+ x2 |
f7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
x1 V x2 |
f8 |
0 |
0 |
0 |
0 |
x1 x2 |
Ushbu jadvaldagi funktsiyalar ichida f3, f5, f10, f12 lar bir o‘zgaruvchili funktsiyalar hisoblanadi. f0 va f15 lardan boshqa hamma funktsiyalar esa ikki o‘zgaruvchili funktsiyalar hisoblanadi.
f9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
x1 ~ x2 |
f10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
x2 |
f11 |
1 |
0 |
1 |
1 |
x2 x1 |
f12 |
1 |
1 |
0 |
0 |
x1 |
f13 |
1 |
1 |
0 |
1 |
x1 x2 |
f14 |
1 |
1 |
1 |
0 |
x1 x2 |
f15 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1.Mantiqiy funksiyalar va ularni yozish shakllari. Mantiqiy funksiyalarni ixchamlashtirish.
Raqamli qurilmalarni loyixalashning mantiqiy o‘zgaruvchilar asosiy nazariyasi bilan ishlovi mantiqiy algebra asoslanadi. Faqat ikki qymat qabul qiluvchi mantiqy o’zgaruvchilar uchun 3 hil asosiy operatsiyalar mavjuddir. Mantiqiy ko‘paytirish konyunktsiya "VA" (AND) operatsiyasi * yoki L ko‘rinishda belgilanadi.
Mantiqiy qo‘shish yoki dizyuktsiya "YoKI" (OK) operatsiyasi + yoki V kurinishda belgilanadi.
Inversiya yoki inkor etish, qiymatni o‘zgartirish "EMAS" (NOT) operatsiyasi mantiqiy o‘zgartiruvchining ustiga chiziqcha quyilish bilan belgilanadi. Mantiqiy inversiya ~ belgisi bilan belgilanadi. Ekvivalentlik operatsiyasi "=" belgi bilan ko‘rsatiladi. quyidagi munosabatlar asoslidir.
(1) |
0 + 0 = 0 |
|
1 * 1 = 1 |
(1') |
(2) |
1 + 1 = 1 |
0 * 0 = 0 |
(2') | |
(3) |
1 + 0 = 0 + 1 = 1 |
0 * 1 = 1 * 0 = 0 |
(3') | |
(4) |
~1 = 0 |
~0 = 1 |
(4') |
(1, 2) va (1',2') dan quyidagi kelib chiqadi:
x + x = x i x * x = x (5)
(1, 3) va (2',3') dan quyidagi kelib chiqadi:
x + 0 = x i 0 * x = 0. (6)
(2, 3) va (1',3') dan quyidagi kelib chiqadi:
1 + x = 1 i x * 1 = x. (7)
(3) va (3') dan quyidagi kelib chiqadi:
x +~x = 1 i~x * x = 0. (8)
(4) va (4') dan quyidagi kelib chiqadi:
~(~x) = x. (9)
Va nihoyat
(1,1'), (2,2'), (3,3') va (4,4') dan
quyidagi kelib chiqadi:
~( x0+x1 ) = ~x0 * ~x1 i ~( x0 * x1) = ~x0 + ~x1 . (10)
De Morgan teoremasining ikki taraflamaligi (mantiqiy yig‘indining inversiyasi o‘zgaruvchilarning inversiyalarining kupaytmasiga teng va uning aksidir) deb ataladi. N o‘zgaruvchilar uchun ikki taraflamachilik kupincha quyidagicha yoziladi:
~(x1 + .. + xn) = ~x1 * . .* ~xn va
~(x1 * .. * xn) = ~x1 + .. + ~xn (11)
I va ILI funktsiyalari uchun oddiy algebraning qonunlari: o‘rin almashtirish, guruhlanuvchi va taqsimlanishlik qonunlari o‘rinli bo‘lib, ularni isboti oddiy o‘rniga qo‘yish yuli bilan amalga oshiriladi.
x1 or x0=x0 orx1, o‘rin almashtirish,
x2 or x1 or x0 = (x2or x1) or x0 guruhlanuvchilik va
x2*(x1+x0)=(x2*x1)+(x2+x0) va x2+(x1*x0)=(x2+x1)*(x2*x0) taksimlanishlik bulib,
bu yerda or uringa VA va YoKI operatsiyalar qo‘yilishi mumkin.
n - mantiqiy o‘zgaruvchilar (argumentlar) uchun ularning 2n kombinatsiyasi yoki ikkilik tuplami mavjuddir. To‘plamlarning har biri uchun funktsiyaning 0 yoki 1 qiymatlari aniqlanishi mumkin. Agar funktsiya qiymatlarining hech bo‘lmasa bir tuplamda bir-birlari bilan farqlansa, bunday funktsiyalar-turlidir.
n uzgaruvchilik mantiqiy funktsiyalar N=2n tengdir. n=2 uchun N=16. n=3 uchun esa N=256 va undan keyin funktsiyalar soni keskin o‘sib ketadi. Amaliy jihatdan 2-uzgaruvchilik 16 funktsiya axamiyatiga ega, chunki har bir murrakab ifodani oddiy ifodalarning kompozitsiyasi deb karash mumkindir. 1 jadvalda n=2ga teng bo‘lgan mantiqiy funktsiyalar keltirilgan bo‘lib, i-nomer o‘zgaruvchi kirishlarning x1 va x0 aniqlaydi.
Mantiqiy funktsiyalarning sxemada shartli belgilanish:
Mantiqiy funktsiyalarni tashkil etishda ishtirok etuvchi mantiqiy element kirishlar soni Kob birlashtirish koeffitsienti deb ataladi. (tarmoklanish koeffitsienti bilan almashtirmang). Yuqorida keltirilgan sxemalarda, faqat invertorda tashqari birlashtirish koeffitsienti ikkiga teng. Sanoatda sxemalar Kob=2,3,4,8 teng qurinishda ishlab chikariladi. Sxemalarning boshqa sonli kirishlar bilan xosil kilish uchun asosiy elementlarni birlashtirish mumkin. Masalan, agarda “I” elemenligini belgilash kirishligini hosil qilish uchun, quyidagi gruhlash qonuni asosida x0*x1*x2*x3*x4=(x0*x1)*(x2*x3*x4)=(x0*x1)*x2* x3*x4 ikkita ikki kirishli va bitta 3 kirishli “I” sxema birinchi varianti uchun, yoki bitta ikki kirishli va bitta turt kirishli ikkinchi variant uchun foydalanish mumkin (1 rasm). Sonsiz kirishli “I” elementi olinib, ortiqcha kirishlarga "1",
yoki (5) yoki (7) ifodalarga asosan uzgartirish mumkin.
Mantiqiy funktsiyalarni tasvirlash usullari.
Mantiqiy kurilmalarning loyixalash asosida uning mantikiy funktsiyasini (mf) aniklash va unga mos sxemani kurish maksadi yotadi. MF turli formalarda tasvirlanishi mumkin: 1) suz, 2) grafik, 3) jadval, 4) algebraik, 5) alyuritmik til bilan, masala VHDL va 6) sxemalar bilan. Misol uchun ikki x1 va x0 uzgaruvchini funktsiyaning suz bilan tasvirlanishi kurib chikamiz, agar u=1, uzgaruvchilar bir biriga teng bulmasa u=0, agar x1=x0 bulsa. Bunday funktsiyani TYeNGSIZLIK funktsiyasi deb ataladi. Tasvirlash navbatini jadval kurinishiga utamiz (2 jadval). MF ning xamma uzgaruvchilariga boglik bulgan xolatlarni tasvirlash uning xolatlar jadval deb ataladi. Umuman aytganda jadval kurinishdan algebarik usulga utish (12) formula asosida olib berish, mantikiy algebraning asoslaridan biridir.
|
MF (SOND) mantiqiy funktsiyaning barkamol dizyunktiv normal formasi (BDNF) deb atalib, mi-minteri yoki i-ikkilik to‘plamning hamma o‘zgaruvchilarning mantiqiy ko‘paytmasi bo‘lib, o‘zgaruvchi tug‘ri ko‘rinishda ifodalanadi, agar o‘zgaruvchi to‘plamda 1 teng bo‘lsa va inversiya ko‘rinishida ifodalanadi, agar o‘zgaruvchi tuplamda 0 ga teng bulsa, 12-ifodaning isboti, ajratish (yoyish) teoremasiga asoslanib, unga asosan n uzgaruvchiga teng mantiqiy funktsiya xi uzgaruvchi asosida quyidagi ko‘rinishda ajratib yozish mumkin:
f(x(p-1), . . . xi, . . ., x0)= ~xi*f(x(n-1), . . . ,0, . . . x0)+xi*f(x(n-1), . . . f . . .x0)
Bu ifoda xi=0 bo‘lganda ~ 0*f (x (n-1), . . . 0, . . . x0)+0*f (x (n-1), . . .1, . . .x0) = f (x (n-1), . . . 0, . . .x0).
Xi=0 holda u teng buladi: ~ 1*f (x (n-1), . . .1, . . x0)+1*f (x(n-1), . . .1, . . .x0)=f (x (n-1), . . . 1, . . .x0)ga. Boshqacha qilib aytganda ajralish teoremasi ixtiyoriy xi uchun o‘rinlidir. Ajralish teoremasi n marta qo‘llash natijasida mantiqiy funktsiya hamma o‘zgaruvchilari bo‘yicha ajralib chiqish mumkindir. Misol tariqasida ikki o‘zgaruvchiga bog‘lik bo‘lgan F=f(x1,x0) funktsiyani ko‘rib chiqamiz. Bu funktsiyaning x asosida ajralish quyidagi ifodani beradi:
F= ~ x1*x1*f(0,x0)+x1*f (f,x0)
Keltirilgan ifodani x0 uchun davom ettirib quyidagi ifoda xosil buladi:
F =~x1*(~x0*(f(0,0) + x0*(f(0,1)) + x1*(~x0*(f(1,0) + x0*(f(1,1)) =
~x1*~x0*f(0,0) + ~x1*x0*f(0,1) + x1*~x0*f(1,0) + x1*x0*f(1,1). (12.1)Ifoda ikki o‘zgaruvchiga boglik bo‘lgan hamma mantiqiy funktsiyasi, fakat uchta asosiy mantiqiy operatsiyalar bilan ta’svirlash imkonini beradi. F7- "ILI" va /1-"I" funktsiyalarning yoyish jarayonini ko‘rib chiqamiz, buning uchun 1 jadvalning mos qatorlariga murojaat etamiz. "I" funktsiya x1 va x0 larning ikkilik to‘plamlarida (00,01,10,11) qiymatlarida 0,0,0,1 qiymatlarni oladi. (12.1) ifodani yuqoridagi qiymatlari uchun yozib, quyidagilarni hosil qilamiz:
F1(x1,x2)= ~ x1*~x0*0+~x1*x0*0+x1*~x0*0+x1*x0+1=x1*x0.
Bu esa aniqlangan bilan mosdir. Shunday qilib, F7 "ILI" uchun algebarik ifodani aniqlaymiz, ular uchun ham ko‘rilgan yo‘nalishlarda 0,1,1,1 qiymatlar oladi. Bunda (12.1) ifodaga asosan,
F7 (x1,x2)=~x1*x0*0+~x1+~x0*1+~x1*x0*1+x1*x0*1
oxirgi ifodalarda x1 qavsdan tashqariga, F7=~x1*x0*1+x1*(~x0+1+x0*1) (6) aksiomaga asosan qavsdagi ifoda 1ga tengdir va F7=~x1*x0*1+x1 taqsimlanish qonunini qo‘llab, (~x1+x1)*(x0+x1)=x1+x0 aniqlaymiz.
2 - jadvalga kaytib,
Y=0*~x1*~x0+1*~x1*x0+1*x1+~x0+0x1*x0= ~x1+x0+x1*~x0= x1+x0=F6 (tengsizlik funktsiyasi) topamiz.
(12) formula bilan ihtiyoriy kurinishlik murrakkab funktsiyalarni uch asosiy mantiqiy funktsiyalar asosida keltirish mumkindir.
(12) ifoda yordamida aniklangan (SDNF) BONF kayta ishlanib, shunday ko‘rinishga (xar doim xam emas) keltirish mumkinligi, unda o‘zgaruvchilar va operatsiya soni birlamchi ifodadan kam xolatda bo‘lishi mumkindir. Bunday qayta ishlanish ixchamlash deyiladi.
Misol. Uchta ikkilik Xi dagiliklar bor. Shunday mantiqiy funktsiyalash ishini bajarishni, chiqish funktsiyasi 1 teng bo‘lsin-ki, agarda ikki va undan ortiq datchiklar 1 teng bulsa. Bunday funktsiya majoritar funktsiya deyiladi. Uning xolatlar jadvali quyidagi ko‘rinishga ega.
(12) formula yordamida Ymajor = ~ x2*x1*x0*x2* ~x1*x0+x2*x1* ~X0+x2*x1*x0 (3,5,6,7-jadval qatorlari). Aniklangan ifodaga 6 rasmdagi sxema to‘gri keladi.
Keltirilgan sxema 4 ta uch kirishli "VA" elementi va to‘rt kirishli "YoKI" elementlardan iborat. Mantiqiy funktsiyalarning ixcham formasi algebrani qayta ishlash, qarama-qarshi yoki katta o‘zgaruvchilar amalga oshirish mumkin.
Karno kartasi
Karno Kartasi xolatlar jadvalining o‘zgartirilganidir. Oxrigi misol Majoritar funktsiya uchun Karno kartasi quyidagi ko‘rinishga ega.
Karno kartasininig qurish qoidasi quyidagichadir:
1. Karno Kartasi kataklari xolatlar jadvali katoriga tengdir.
2. Chap va yuqorida agrument kiymatlari kursatilgandir. Argumentlarningjoylashuvi shunday-ki ko‘shni gorizontal va vertikal kataklardagi qiymatlar faqat bir argument qiymati bilan farqlanadi. (chetki qarama-qarshi kataklar shuning uchun qo‘shni xisoblanadi).
3. Xar bir katakka MF qiymatlar yoziladi.
4. Bir teng kataklar ui katak (to‘rt burchaklarga) (imilikantlari) birlashtiriladi.
5. Xar bir to‘rt burchak uchun argumentlraning shunday qiymatlari yoziladiki, ular o‘z qiymatlarini yozishdagi, qo‘shni kataklarda o‘zgartimaydilar.
Ymajor = Ya + Yb + Yc = x2*x0 + x1*x0 + x2*x1. (13)
2. Raqamli qurilmani loyihalash (misol)
Boshlash uchun quyidagi chiqish parametrlarini oling: 0000110001110001
Asboblar, materiallar va boshqalar:
Electronics Workbench
• O‘lchagich, qalam va qog‘oz (umumiy hisoblar uchun)
• Diskret matematika, raqamli sxemalar va taqdim etilgan dasturlarning ishlash printsipi bo'yicha asosiy bilimlar
• 7404 (analog K155LN1), 7410 (analog K155LA4), 7410 (analog K155LA4) va 7420 (analog K155LA1) mikrosxemalarning ramziy grafik belgilari.
• 7404 (analog K155LN1), 7410 (analog K155LA4), 7410 (analog K155LA4) va 7420 (analog K155LA1) mikrosxemalarning haqiqiy tasviri
1. Haqiqat jadvalini tuzish va mukammal disjunktiv normal shaklni topish (PDNF)
Birinchi qadam formuladan foydalanib haqiqat jadvalini yaratishdir
Bu erda N - mumkin bo'lgan variantlar soni, i - chiqish signallari soni.
Hozirgi holatda u quyidagicha ko'rinadi:
Olingan ma'lumotlarga asoslanib, siz haqiqat jadvalini qurishga o'tishingiz mumkin. Aniqlik uchun kirish signallari A, B, C deb belgilangan va D, F sifatida chiqariladi.
|
Do'stlaringiz bilan baham:
ma'muriyatiga murojaat qiling