Математические основы теории цифровых устройств. Градусов В.Н. - 8 стр.

UptoLike

Составители: 

17 18
00
f
00
00
01
01 11 10
bc
a
y
0
11
1
00
00
01
01 11 10
bc
a
0
11
00
1
2
Рис 2.3. Минимизирующие карты
2.4.5. Получить систему ФАЛ, описывающих преобразование двоично-
го кода в код Грея (четырёхразрядный).
Решение. Особенностью кода Грея является то, что при переходе к
новой комбинации входных сигналов в выходных сигналах меняется
только один разряд (табл.2.7).
Минимизация ФАЛ по табл. 2.7 (рис. 2.4) позволяет получит сис-
тему уравнений:
Г XX XX X X
Г XX XX X X
Г XX XX X X
Г X
0010101
1121212
2232323
33
=∨=
=∨=
=∨=
=
(2.19)
При минимизации удобно использовать правило:
если в карте Карно можно выделить два пересекающихся контура с
общей нулевой частью, то импликанты, соответствующие этим конту-
рам, объединяются знаком операции «сумма по модулю два».
2.4.6. Используя арифметико-логическое устройство, решить уравне-
ние
FAB=
минус
()AB
(2.20)
при
AB
10 10
59=
=
,
.
Решение. Переведем в двоичную систему
AB
22
0101 1001
=
=
,.
Проведем логическое умножение
AB = 0001 и возьмем его инверсию
AB = 1110
. Выполнив сложение по модулю два
()AB
=
1100
,
Таблица 2.7
Таблица истинности для кода Грея
N
тер-
Независимые переменные
(входные сигналы)
Функции
(выходные сигналы)
ма Х3 Х2 Х1 Х0 Г3 Г2 Г1 Г0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 1
0 0 1 0
0 1 1 0
0 1 1 1
0 1 0 1
0 1 0 0
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 1
1 1 1 0
1 0 1 0
1 0 1 1
1 0 0 1
1 0 0 0
проведем вычитание и получим результат. Порядок расчета оформим в
табл. 2.8.
Таблица 2.8
Арифметико-логические функции
A B AB
AB
AB
F
0 1 0 1 1 0
1 0 0 1 1 0
0 0 0 1 0 1
1 1 1 0 0 0
2.5. Вопросы для самопроверки
2.5.1. Какие логические функции представлены в табл. 2.9.
    y         bc                                     bc                                                                   Таблица 2.7
                                              f 00 01 11 10                                     Таблица истинности для кода Грея
         00 01 11 10
                                 2                                               N     Независимые переменные                        Функции
    00    ∗     1     ∗     1                 00 ∗ 0 0 0                        тер-      (входные сигналы)                     (выходные сигналы)
a                                         a                                      ма    Х3   Х2 Х1 Х0                           Г3 Г2 Г1 Г0
    01 1        ∗     0      ∗                01 1   1   ∗    ∗                  0      0        0       0       0             0     0   0   0
                                                                                 1      0        0       0       1             0     0   0   1
                                                                                 2      0        0       1       0             0     0   1   1
                     1                                                           3      0        0       1       1             0     0   1   0
                    Рис 2.3. Минимизирующие карты                                4      0        1       0       0             0     1   1   0
2.4.5. Получить систему ФАЛ, описывающих преобразование двоично-                 5      0        1       0       1             0     1   1   1
го кода в код Грея (четырёхразрядный).                                           6      0        1       1       0             0     1   0   1
                                                                                 7      0        1       1       1             0     1   0   0
Решение. Особенностью кода Грея является то, что при переходе к
                                                                                 8      1        0       0       0             1     1   0   0
новой комбинации входных сигналов в выходных сигналах меняется                   9      1        0       0       1             1     1   0   1
только один разряд (табл.2.7).                                                  10      1        0       1       0             1     1   1   1
    Минимизация ФАЛ по табл. 2.7 (рис. 2.4) позволяет получит сис-              11      1        0       1       1             1     1   1   0
тему уравнений:                                                                 12      1        1       0       0             1     0   1   0
⎧Г 0 = X 0 X 1 ∨ X 0 X 1 = X 0 ⊕ X 1                                            13      1        1       0       1             1     0   1   1
⎪⎪ Г 1 = X 1 X 2 ∨ X 1 X 2 = X 1 ⊕ X 2                                          14      1        1       1       0             1     0   0   1
 ⎨                                                            (2.19)            15      1        1       1       1             1     0   0   0
 ⎪Г 2 = X 2 X 3 ∨ X 2 X 3 = X 2 ⊕ X 3
 ⎪⎩ Г 3 = X 3                                                              проведем вычитание и получим результат. Порядок расчета оформим в
    При минимизации удобно использовать правило:                           табл. 2.8.
если в карте Карно можно выделить два пересекающихся контура с                                                      Таблица 2.8
общей нулевой частью, то импликанты, соответствующие этим конту-                           Арифметико-логические функции
рам, объединяются знаком операции «сумма по модулю два».
2.4.6. Используя арифметико-логическое устройство, решить уравне-                           A B          AB          AB       A⊕ B       F
ние                                                                                         0        1       0       1         1         0
 F = A B минус ( A ⊕ B )                                          (2.20)                    1        0       0       1         1         0
                                                                                            0        0       0       1         0         1
при A10 = 5, B10 = 9 .                                                                      1        1       1       0         0         0
Решение. Переведем в двоичную систему A 2 = 0 1 0 1 , B 2 = 1 0 0 1.
                                                                                                2.5. Вопросы для самопроверки
Проведем логическое умножение AB = 0001 и возьмем его инверсию
                                                                           2.5.1. Какие логические функции представлены в табл. 2.9.
AB = 1110 . Выполнив сложение по модулю два ( A ⊕ B) = 1100 ,


                                     17                                                                                  18