- •Дискретные элементы и дискретные устройства: понятия, свойства, класс-я
- •Функции алгебры логики. Понятие базиса. Теорема Поста-Яблонского.
- •Минимальный базис. Теорема о полноте системы фал (свойства полной системы).
- •Делители частоты. Понятие, принципы построения.
- •Минимизация фал. Минимизация при помощи карт Карно.
- •Минимизация фал. Минимизация методом Квайна.
- •Минимизация фал. Метод существенных переменных.
- •Опасные состязания в комбинационных схемах. Способы исключения
- •Минимизация фал. Минимизация методом Квайна — Мак-Класки. См 12
- •Синхронные конечные автоматы. Особенности синтеза. Сравнение с асинхронными конечными автоматами.
- •Минимизация неполностью заданных фал. Метод Квайна для неполностью заданных фал.
- •Критические состязания элементов памяти. Способы исключения критических состязаний.
- •Минимизация неполностью заданных фал. Метод Квайна–Мак-Класки для неполностью заданных фал.
- •Состязания в комбинационных схемах. Опасные состязания в комбинационных схемах.
- •Состязания элементов памяти. Критические состязания элементов памяти и их исключение.
- •Синтез фал в различных базисах. Реализация фал в базисе и-не.
- •Конечные автоматы. Графический метод синтеза. Этапы синтеза.
- •Синтез фал в различных базисах. Реализация фал в базисе или-не. Нарисовать от руки
- •Разложение булевых функций. Методы упрощения контактных схем.
- •Конечные автоматы. Классификация.
- •Шифраторы, дешифраторы, преобразователи кодов: назначение, реализации.
- •Конечные автоматы. Классификация.
- •Конечные автоматы. Описание и способы задания.
- •Мультиплексоры и демультиплексоры. Понятие, структуры, способы синтеза.
- •Регистры. Сдвигающие регистры: пример реализации и принцип действия.
- •Синтез фал на мультиплексорах. Алгоритм синтеза фал на синхронных мультиплексорах.
- •Регистры: назначение, классификация, области применения. Регистры памяти: пример реализации и принцип действия.
- •Синтез фал на мультиплексорах. Алгоритм синтеза фал на асинхронных мультиплексорах. (2 стр 24)
- •Теорема о полноте системы фал. Формулировка, пояснения на примерах. Понятие базиса.
- •Триггеры: структура, принципы построения, классификация.
- •Сумматоры: понятие, классификация, принципы построения.
- •Сумматоры: двоично-десятичный сумматор.
- •Реализация схем вычитания на сумматорах.
- •Динамические триггеры. Особенности включения и функционирования.
- •Статические триггеры. Схемы, особенности функционирования.
- •Счетчики. Классификация. Синтез счетчиков с последовательным переносом.
- •Счетчики. Классификация. Синтез счетчиков с параллельным переносом.
Конечные автоматы. Классификация.
Конечный автомат - математическая модель устройства с конечной памятью. Конечный автомат перерабатывает множество входных дискретных сигналов в множество выходных сигналов. По способу формирования функций выходов бывают автоматы Мили и Мура.
Асинхронный автомат - конечный автомат, в котором выходные сигналы считываются в любое время, а переход в новое состояние определяется лишь временем срабатывания всех логических элементов, входящих в логический преобразователь.
Синхронный автомат - конечный автомат, в котором: - генератор тактовых импульсов воздействует на автомат; - выходные сигналы считываются только во время выдачи тактовых импульсов, когда под воздействием входных и промежуточных сигналов автомат уже перешел в новое состояние.
Конечные автоматы. Описание и способы задания.
Конечный автомат - математическая модель устройства с конечной памятью. Конечный автомат перерабатывает множество входных дискретных сигналов в множество выходных сигналов. Различают синхронные и асинхронные конечные автоматы. По способу формирования функций выходов бывают автоматы Мили и Мура.
Диаграмма состояний (или иногда граф переходов) — графическое представление множества состояний и функции переходов. Представляет собой нагруженный однонаправленный граф, вершины которого — состояния КА, дуги — переходы из одного состояния в другое, а нагрузка — символы, при которых осуществляется данный переход. Если переход из состояния q1 в q2 может быть осуществлен при появлении одного из нескольких символов, то над дугой должны быть надписаны все они.
Таблица переходов — табличное представление функции δ. Обычно в такой таблице каждой строке соответствует одно состояние, а столбцу — один допустимый входной символ. В ячейке на пересечении строки и столбца записывается действие, которое должен выполнить автомат, если в ситуации, когда он находился в данном состоянии на входе он получил данный символ.
Регистры. Последовательно-параллельные регистры: пример реализации и принцип действия Регистрами называются устройства, выполняющие функции приема, хранения, логической обработки и передачи информации. Информация в регистре хранится в виде числа (слова), представленного комбинацией сигналов "0" и "1". Каждому разряду числа, записываемому в регистр, соответствует свой разряд регистра В регистре могут выполняться следующие основные операции над n-разрядным входным кодом х1, x2, x3, ..., хn: а) предварительная установка регистра; б) прием и хранение кода числа х1, x2, x3, ..., хn из другого устройства; в) передача кода числа из регистра в другое устройство (в сумматор, в запоминающее устройство, в другой регистр и т. д.); г) сдвиг хранимого в регистре кода на один или несколько разрядов вправо или влево; д) преобразование последовательного кода в параллельный и наоборот; е) поразрядные логические операции. Классифицируются регистры по способу приема и выдачи кода числа (параллельные, последовательные, параллельно-последовательные), по количеству каналов передачи информации (парафазные и однофазные), по способу тактирования (однотактного и многотактного действия).
Для приема любого кода числа х1, х2, х3, ..., хn и его выдачи применяются системы входных и выходных логических схем.
На рисунке 2.3 приведена функциональная схема регистра на асинхронных RS-триггерах, которая позволяет принимать числа, заданные в параллельном коде потенциальными однофазными сигналами, поступающими на входы системы входных схем "И", и осуществлять выдачу этого числа или с выходов Q (прямой код числа), или с выходов (инверсный код) с помощью элементов 2И-ИЛИ.
После подачи сигнала У1 триггеры регистра устанавливаются в состояние 000. Поданный на шину приема числа импульсный сигнал У2 проходит на единичные (S) входы триггеров регистра только в тех разрядах, где хi = 1. Если код числа х1, x2, х3 задан в виде импульсных сигналов, то необходима синхронизация передачи сигналов информационного кода и сигнала приема кода. При использовании синхронных RS-триггеров входные логические элементы И исключаются, а функции сигнала У2 выполняет синхросигнал, подаваемый в триггер. Функциональная схема регистра на синхронных RS-триггерах приведена на рисунке 2.1. Здесь прием информации в регистр осуществляется в парафазном коде (х1, ; x2, ; x3, ) без предварительной установки и за один такт. При этом на S-вход каждого триггера подается код данного разряда числа (хi), на вход R – его инверсия ( ).
Выдача числа из регистра может осуществляться как в прямом, так и в инверсном коде. С прямых выходов триггеров регистра снимается прямой код, с инверсных – инверсный. При парафазной выдаче числа используются одновременно оба выхода каждого триггера, при однофазной – только один из них. Так, в схеме, представленной на рисунке 2.3 для выдачи информации в прямом коде используется сигнал У3, а в инверсном – У4. При парафазной выдаче прямого и инверсного кодов используются две схемы 2И-ИЛИ на один разряд.
Регистры. Параллельно-последовательные регистры: пример реализации и принцип действия.
Регистрами называются устройства, выполняющие функции приема, хранения, логической обработки и передачи информации. Информация в регистре хранится в виде числа (слова), представленного комбинацией сигналов "0" и "1". Каждому разряду числа, записываемому в регистр, соответствует свой разряд регистра В регистре могут выполняться следующие основные операции над n-разрядным входным кодом х1, x2, x3, ..., хn: а) предварительная установка регистра; б) прием и хранение кода числа х1, x2, x3, ..., хn из другого устройства; в) передача кода числа из регистра в другое устройство (в сумматор, в запоминающее устройство, в другой регистр и т. д.); г) сдвиг хранимого в регистре кода на один или несколько разрядов вправо или влево; д) преобразование последовательного кода в параллельный и наоборот; е) поразрядные логические операции. Классифицируются регистры по способу приема и выдачи кода числа (параллельные, последовательные, параллельно-последовательные), по количеству каналов передачи информации (парафазные и однофазные), по способу тактирования (однотактного и многотактного действия).
Для приема любого кода числа х1, х2, х3, ..., хn и его выдачи применяются системы входных и выходных логических схем.
На рисунке 2.3 приведена функциональная схема регистра на асинхронных RS-триггерах, которая позволяет принимать числа, заданные в параллельном коде потенциальными однофазными сигналами, поступающими на входы системы входных схем "И", и осуществлять выдачу этого числа или с выходов Q (прямой код числа), или с выходов (инверсный код) с помощью элементов 2И-ИЛИ.
П осле подачи сигнала У1 триггеры регистра устанавливаются в состояние 000. Поданный на шину приема числа импульсный сигнал У2 проходит на единичные (S) входы триггеров регистра только в тех разрядах, где хi = 1. Если код числа х1, x2, х3 задан в виде импульсных сигналов, то необходима синхронизация передачи сигналов информационного кода и сигнала приема кода. При использовании синхронных RS-триггеров входные логические элементы И исключаются, а функции сигнала У2 выполняет синхросигнал, подаваемый в триггер. Функциональная схема регистра на синхронных RS-триггерах приведена на рисунке 2.1. Здесь прием информации в регистр осуществляется в парафазном коде (х1, ; x2, ; x3, ) без предварительной установки и за один такт. При этом на S-вход каждого триггера подается код данного разряда числа (хi), на вход R – его инверсия ( ).
Выдача числа из регистра может осуществляться как в прямом, так и в инверсном коде. С прямых выходов триггеров регистра снимается прямой код, с инверсных – инверсный. При парафазной выдаче числа используются одновременно оба выхода каждого триггера, при однофазной – только один из них. Так, в схеме, представленной на рисунке 2.3 для выдачи информации в прямом коде используется сигнал У3, а в инверсном – У4. При парафазной выдаче прямого и инверсного кодов используются две схемы 2И-ИЛИ на один разряд.