2.5 Контрольные вопросы

1. Назовите элементы, из которых состоит Булева алгебра.

2. Дайте определение простейшим логическим функциям Булевой алгебры.

3. Перечислите формы задания Булевых функций.

4. Дайте определение и приведите пример табличной формы задания Булевой функции.

5. В чём отличие числовой и аналитической форм задания Булевых функций.

6. Дайте пример координатной формы задания Булевой функции.

7. Запишите основные законы Булевой алгебры.

8. Чем отличается положительная логика от отрицательной.

9. Чем отличаются различные типы выходных каскадов логических элементов.

10. Что такое операции монтажной логики.

11. Что называется серией логических элементов.

12. Перечислите основные параметры серии логических элементов.

13. Дайте определение коэффициента разветвления по выходу.

Тема 3. Схемотехника комбинационных узлов Лекция 3

3.1 Общие сведения

Под комбинационными понимают узлы, не содержащие элементов памяти. В таких узлах всякое изменение состояния входных сигналов вызывает соответствующее изменение выходных сигналов с задержкой, определяемой длительностью переходных процессов в данном узле. В общем случае комбинационный узел (КУ) содержит несколько входов и несколько выходов. Поведение комбинационного узла описывается функциями алгебры логики (булевыми или логическими функциями). При этом для каждого выхода можно определить соответствующую булеву функцию, которая полностью определяет поведение комбинационного узла по данному выходу без учёта задержки распространения сигнала, то есть для идеального узла.

Время задержки сигнала по каждому выходу может быть разным. Время задержки зависит и от того, какой входной сигнал изменением своего состояния привёл к соответствующему изменению данного выходного сигнала.

Поведение комбинационного узла может быть задано таблицей истинности, в которой каждой комбинации значений входных сигналов ставится в соответствие значение каждой выходной переменной. Входные переменные будем обозначать буквой X с соответствующим индексом, а выходные - буквой Y с соответствующим индексом. По известной таблице истинности можно для каждого выхода составить соответствующую булеву функцию. Количество комбинационных узлов, которые можно синтезировать, огромно даже при достаточно небольшом числе входных переменных. Но практике в большинстве случаев не требуется собственно разработки нового комбинационного узла, а достаточно ограничиться применением известных схемных решений, реализованных в виде микросхем. Достаточно лишь разумно использовать стандартные микросхемы.

Выделим следующие комбинационные узлы, которые реализованы в виде

микросхем: дешифраторы и шифраторы, мультиплексоры и демультиплексо-ры, шинные формирователи, компараторы цифровых сигналов, сумматоры, арифметико-логические устройства и умножители.

В комбинационных узлах можно выделить информационные, адресные и

управляющие входы. Управляющие входы помечают меткой E (Enable – разрешение). Информационные и адресные входы помечаются цифровыми метками, которые могут обозначать номер по порядку или вес двоичной переменной, подаваемой на данный вход. Вес указывают или степенью двойки, в которую следует возвести двойку, чтобы получить реальный вес разряда, или действительным значением веса разряда.

Для входов и выходов узла можно определить понятие активного и пассивного сигнала. Под активным понимают тот уровень сигнала, который вызывает определённые действия или представляет интерес. Если активным является уровень единицы, то соответствующий вывод является прямым и изображается так, как показан прямой вход разрешения работы на рисунке 3.1,а. Если активным является нулевой уровень, то соответствующий вывод помечается инвертирующим кружком, как показано на рисунке 3.1,б.

Прямой Инверсный

вход вход

а) б)

Рис. 3.1.-Примеры изображения входов разрешения