Методика проектирования устройств ЭВМ в базисе ЭСЛ. Привести примеры.

Алгоритм проектирования сложных схем в базисе ЭСЛ ИЛИ-НЕ можно записать следующим образом: , то есть:

1. Взять минимальную конъюнктивную нормальную форму функции F.

2. Взять ее двойное отрицание.

3. Раскрыть внутреннее отрицание, использую закон Де Моргана, оставив внешнее отрицание.

Пример:

Спроектируем схему реализующую функцию  в базисе ЭСЛ ИЛИ-НЕ.

В соответствии с алгоритмом преобразуем функцию, оставив в ней только дизъюнкции и инверсии:

Для реализации, с учетом использования на входах как прямых, так и инверсных аргументов, потребуется 3 вентиля.

Алгоритм проектирования сложных схем в базисе ЭСЛ ИЛИ-НЕ-Монтажное ИЛИ можно записать следующим образом: , то есть:

1. Взять минимальную дизъюнктивную нормальную форму функции F.

2. Взять двойное отрицание каждой конъюнкции.

3. Раскрыть внутреннее отрицание, использую закон Де Моргана.

Пример:

Спроектируем схему, реализующую функцию в базисе ЭСЛ ИЛИ-НЕ-Монтажное ИЛИ.

В соответствии с алгоритмом преобразуем функцию, оставив в ней только дизъюнкции и инверсии:

Для реализации, с учетом использования на входах как прямых, так и инверсных аргументов, потребуется 2 вентиля.

В отличие от реализации по предыдущему алгоритму получаем схему, имеющую на один логический уровень меньше. Задержка таких схем – меньше на задержку одного вентиля.

Методика проектирования устройств ЭВМ в базисе И2Л. Привести примеры.

Алгоритм проектирования сложных схем в схемотехнике И2Л можно записать следующим образом: , то есть:

1. Взять минимальную конъюнктивную нормальную форму функции F.

2. Взять двойное почленное отрицание (над каждой суммой).

3. Раскрыть внутренние отрицания, используя закон Де Моргана, оставив внешнее отрицание. То есть инверсии сумм нужно превратить в произведение инверсий.

Нужно привести логическое уравнение к такому виду, где присутствуют только конъюнкции и инверсии.

Пример:

Спроектируем схему реализующую функцию  в базисе И2Л.

В соответствии с алгоритмом проектирования преобразуем правую часть равенства:

и реализуем это уравнение в базисе И2Л.

Для того, чтобы спроектировать сколь угодно сложное устройство в базисе И²Л, необходимо взять МКНФ функции. Затем взять двойное почленное отрицание и раскрыть внутреннее.

       Монтажное И реализуется только тогда, когда аргументы снимаются с выходов инжекционных инверторов.

Определить минимально возможное значение напряжение питания биполярного инвертора.

Запасы помехоустойчивости.

Запас устойчивости по положительной помехе – это допустимое увеличение напряжения логического нуля на входе, при котором еще не происходит нарушение работы схемы.

Запас устойчивости по отрицательной помехе – это допустимое уменьшение напряжения логической единицы на входе, при котором не происходит нарушение работы схемы.

Статическая мощность логических элементов.

1) n = 0

P⁰, P¹ – мощности, соответственно, нуля и единицы. Эти величины определяются по выходу.

       U_вых = U⁰

           На выходе – 0.

       Транзистор насыщен.

       I = I_нас

       U_вых  = 1

       На выходе – 1

       Транзистор закрыт.

2)

U _вых = U⁰

На выходе ноль, транзистор насыщен.

U _вых = 1

Основной транзистор закрыт, а остальные насыщенны.