Проектирование комбинационных схем

Содержание

Слайд 2

Цели и задачи Применение ранее изученных знаний: булева алгебра, логические вентили

Цели и задачи

Применение ранее изученных знаний:
булева алгебра,
логические вентили
для проектирования несложных

комбинационных схем.
Минимизация (упрощение) комбинационных схем с помощью упрощения логических выражений и карт Карно
Слайд 3

Комбинационные схемы Любую комбинационную схему можно представить в виде выражения булевой

Комбинационные схемы

Любую комбинационную схему можно представить в виде выражения булевой алгебры

и наоборот:
F1 = A + BC
F2 = A + BC
Слайд 4

Комбинационные схемы F1 = A+BC = ABC+ABC+ABC+ABC+ABC

Комбинационные схемы

F1 = A+BC = ABC+ABC+ABC+ABC+ABC

Слайд 5

Запись логических выражений F = AB + ABC + AC

Запись логических выражений

F = AB + ABC + AC

Слайд 6

Дизъюнктивная форма записи логических выражений F (A, B, C) = AB

Дизъюнктивная форма записи логических выражений

F (A, B, C) = AB +

ABC + AC
F (A, B, C) = ABC + ABC + ABC + ABC =
= Σ (0,2,3,5)
дизъюнкция
(сумма произведений, sum-of-products)
Слайд 7

Дизъюнктивная форма записи логических выражений Дизъюнктивная нормальная форма (ДНФ): F (A,

Дизъюнктивная форма записи логических выражений

Дизъюнктивная нормальная форма (ДНФ):
F (A, B,

C) = AB + ABC + AC
Совершенная дизъюнктивная
нормальная форма (СДНФ):
F (A, B, C) = ABC + ABC + ABC + ABC
Слайд 8

Дизъюнктивная форма записи логических выражений F (A, B, C) = (A+B+C)(A+B)(A+C)

Дизъюнктивная форма записи логических выражений

F (A, B, C) = (A+B+C)(A+B)(A+C)
F

(A, B, C) = макстермы
= (A+B+C)(A+B+C)(A+B+C) =
= П (2,5,6) конъюнкция
(произведение сумм, product-of-sums)
Слайд 9

Конъюнктивная форма записи логических выражений Конъюнктивная нормальная форма (КНФ): F (A,

Конъюнктивная форма записи логических выражений

Конъюнктивная нормальная форма (КНФ):
F (A, B,

C) = (A+B+C)(A+B)(A+C)
Совершенная конъюнктивная нормальная форма (СКНФ):
F (A,B,C) = (A+B+C)(A+B+C)(A+B+C)
Слайд 10

Пример перехода от ДНФ к СДНФ

Пример перехода от ДНФ к СДНФ

Слайд 11

Применение правила де Моргана

Применение правила де Моргана

Слайд 12

Применение правила де Моргана

Применение правила де Моргана

Слайд 13

Многоуровневые схемы

Многоуровневые схемы

Слайд 14

Алгебраическое упрощение булевых выражений Группировка членов с последующим применением тождеств Приведение

Алгебраическое упрощение булевых выражений

Группировка членов с последующим применением тождеств
Приведение выражения

в каноническую форму с последующим упрощением
Использование теоремы де Моргана
Слайд 15

Группировка членов Закон ассоциативности. Сокращение выражений за счет использования тождеств. Один

Группировка членов

Закон ассоциативности.
Сокращение выражений за счет использования тождеств.
Один член можно использовать

для группирования несколько раз.
Теорема о непротиворечивости (Consensus Theorem):
Слайд 16

Группировка членов

Группировка членов

Слайд 17

Приведение в СДНФ или СКНФ Умножение на множители типа Перегруппировка с

Приведение в СДНФ или СКНФ

Умножение на множители типа
Перегруппировка с целью получения

упрощенного выражения
Для упрощения выражений в конъюнктивной форме необходимо преобразовать по теореме де Моргана, получить инверсную дизъюнктивную функцию – упростить ее по известным правилам.
Слайд 18

Приведение в СДНФ или СКНФ

Приведение в СДНФ или СКНФ

Слайд 19

Использование теоремы де Моргана

Использование теоремы де Моргана

Слайд 20

Минимизация логических функций с помощью карт Карно B C A Код Грея: 00, 01, 11, 10

Минимизация логических функций с помощью карт Карно

B

C

A

Код Грея: 00, 01, 11,

10
Слайд 21

Минимизация логических функций с помощью карт Карно B C A Альтернативный способ обозначения клеток карты Карно

Минимизация логических функций с помощью карт Карно

B

C

A

Альтернативный способ обозначения клеток карты

Карно
Слайд 22

Представление логической функции с помощью карты Карно B C A

Представление логической функции с помощью карты Карно

B

C

A

Слайд 23

Алгоритм минимизации логических функций с помощью карт Карно Заполнить карту Карно.

Алгоритм минимизации логических функций с помощью карт Карно

Заполнить карту Карно.
Объединить все

рядом лежащие «1»-цы в группы (кубы) наибольшего размера. Размер куба может быть только 2n, где n=0,1,2,3….
Записать все новые минтермы, соответ-ствующие выделенным группам (кубам).
Записать минимизированную функцию равную логической сумме полученных минтермов.
Слайд 24

Порядок заполнения карт Карно Карта Карно для логической функции с 3-мя

Порядок заполнения карт Карно

Карта Карно для логической функции с 3-мя переменными

(A,B,C)

Карта Карно для логической функции с 4-мя переменными (A,B,C,D)

Слайд 25

С какой целью группируются «1»?

С какой целью группируются «1»?

Слайд 26

Примеры заполнения и группирования карт Карно

Примеры заполнения и группирования карт Карно

Слайд 27

Неполно заданные функции

Неполно заданные функции

Слайд 28

Решение задачи «Минимизация логической функции с помощью карт Карно»

Решение задачи «Минимизация логической функции с помощью карт Карно»

Слайд 29

Решение задачи «Минимизация логической функции с помощью карт Карно»

Решение задачи «Минимизация логической функции с помощью карт Карно»

Слайд 30

Решение задачи «Минимизация логической функции с помощью карт Карно»

Решение задачи «Минимизация логической функции с помощью карт Карно»