Схемотехника интегральных схем. Часть. 1. Цифровые структуры. Клюкин В.И - 13 стр.

                                           12

            1.3.2. Упрощение нескольких булевых функций одновременно

     Обычно функционирование цифрового устройства описывается большим
количеством логических функций, в которых встречаются повторяющиеся комбинации
минтермов. Это может быть использовано для совместного упрощения системы булевых
выражений путем выделения общей для всех функций части с помощью карт
минтермов. Пример минимизации системы логических функций
                      f 1 = AC + A BC D + BC D ;    всего 
                                                             
                       f 2 = B D + A BD              14 букв  
приведен на рис 1.5, где в картах минтермов (Карно) точками отмечены одинаковые для
обеих функций минтермы, образующие общую часть H = B D . Видно, что указанной
процедурой удалось значительно снизить цену рассматриваемой системы (с 14 до 6
букв).

                 2. КОМБИНАЦИОННЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ

       Комбинационной логической схемой (К-типа) называется однотактная схема-
автомат без памяти, состояния выходов которой зависят только от состояния входов в
данный момент времени. Схемы К-типа характеризуются отсутствием обратных связей.
К ним относятся базовые ЛЭ - схемы И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, а также различного
рода сумматоры, шифраторы, дешифраторы и преобразователи кодов. Проектирование
логических К-схем обычно проводят в 3 этапа:
       1) по логическому (словесному) описанию решаемой задачи строится таблица
истинности со всеми возможными комбинациями входных и соответствующими
значениями выходных переменных;
       2) с помощью карт минтермов проводится минимизация выходных логических
функций;
       3) на основе выбранной (функционально полной) элементной базы реализуется
структурная, а затем и принципиальная схема проектируемого устройства.
       Пример     построения    одноразрядного    комбинационного     полусумматора,
осуществляющего сложение двух двоичных цифр A и B с образованием суммы S и
переноса P в следующий разряд, отражен на рис. 2.1, где приведены таблица истинности
(а), схемное обозначение полусумматора (б) и его структурная схема (в) в элементной
базе И, ИЛИ, НЕ.
                       2.1. Преобразование числовой информации

      Поскольку ЛЭ реализуют только два устойчивых состояния, любая обрабатыва-
емая ими информация должна быть представлена в бинарной форме. Схемы,
преобразующие информацию к двоичному виду, называют шифраторами (кодерами),
для обратных преобразований служат дешифраторы (декодеры), переходы между
различными двоичными представлениями осуществляют преобразователи кодов.
Простейшими кодами для записи цифровой информации являются четырехэлементные
коды, каждое слово которых содержит четыре двоичных цифры. Общее число всех
возможных четырехэлементных кодов велико (~ 3•1010), однако чаще всего используют
весовые, циклические и самодополняющиеся коды. Некоторые из наиболее
употребительных кодов для представления десятичных цифр приведены в табл. 2.1, где