у. Серед них можуть бути тривіальні і не тривіальні ОФ. Тривіальні не вимагають подальшого розкладання і використання мультиплексорів третього ярусу для їх формування. Нетривіальні ОФ другого ярусу реалізуються на мультиплексорах третього ярусу.
Розкладання і визначення залишкових функцій ярусів наступних порядків здійснюється доти, поки всі отримані залишкові функції не стануть тривіальними.
З урахуванням специфіки роботи мультиплексорів і конструктивних особливостей їх реалізації з числом керуючих входів q (q=2,3,4) та інформаційних входів, рівним 2q (4, 8, 16), розкладання заданої функції можна вести по двох, трьох або чотирьом змінним. Тоді при побудові логічної схеми на мультиплексорах ці змінні повинні підключатися до керуючим входів, а залишкові функції розкладання - до інформаційних входів відповідного МХ.
Процес побудови логічної схеми на МХ проводиться за результатами розкладання заданої ЛФ. В результаті першого кроку розкладання виходить сукупність ОФ, які залежать вже тільки від nq змінних.
Якщо утворені в результаті першого кроку розкладання ОФ мають нетривіальний вигляд, то процедура розкладання кожної з отриманих на черговому кроці ОФ повинна повторюватися аж до моменту перетворення їх у тривіальні, а саме:
, 0 (0-пусто).
ОФ розкладання Qz за останніми двома {xn - 1xn}, трьом {xn - 2 xn - 1xn}, чотирьом {xn - 3xn - 2 xn - 1xn} змінних з функції f (x1, x2, ..., xn) можуть бути обчислені за формулами:
(2)
де t=0,1, ..., 2q - 1;
- ціла частина від ділення;
- залишок від ділення;
{zk} - множина термів ЛФ; число змінних, за якими розкладається задана БФ.
Наступні кроки розкладання зменшують щораз число змінних в ОФ на q, аж до отримання в процесі розкладання ОФ тривіального виду. Таким чином, число кроків розкладання ЛФ відповідає числу ярусів схеми на МХ з підключенням на керуючі входи МХ тих змінних, якими вироблялося розкладання. На інформаційні входи МХ останнього ярусу подаються поодинокі змінні xi або ix, а також сигнал логічного нуля (лог." 0") або логічної одиниці (лог. «1»), виходячи з виду одержуваних тривіальних ОФ:
лог. «1»; 0=лог. «0».
Розглянутий машинно-орієнтований алгоритм не завжди забезпечує отримання оптимальної (мінімальної) структури цифрового пристрою, оскільки не завжди розкладання ЛФ за обраними змінним відповідає оптимальному нагоди. Процес побудови оптимальних схем є багатокроковим з необхідністю комбінаторного перебору процедур розкладання ЛФ по різному числу і набору змінних на кожному кроці.
Знаходження оптимальної реалізації можливо на основі розглянутого машинно-орієнтованого алгоритму синтезу тільки за умови, що будуть перебрані всі можливі варіанти перестановки в наборі змінних. Це істотно ускладнює обчислення і в більшості випадків може бути реалізовано тільки на ЕОМ.
На основі вище сказаного буде обраний метод декомпозиції ЛФ Шеннона. Крім того його вибір пов'язаний з особливостями технічного завдання, в якому зазначено що мультиплексор необхідно використовувати для реалізації одного ярусу схеми, для решти ярусів - використовувати або тільки логічні елементи базису І-НЕ, або АБО-НЕ. Отже, декомпозиція буде проводитися тільки в один етап.
. Огляд і обгрунтування вибору елементної бази
Велике розмаїття сучасних логічних схем можна розділити: залежно від схемотехніки логічного елемента (ЛЕ) - типу логіки - на схеми транзисторних-транзисторної логіки (ТТЛ), транзисторних-транзисторної логіки з діодами Шотткі (ТТЛШ), емітерний-пов'язаної логіки ( ЕСЛ), з комплементарними МОП- транзисторами (КМОП); за принципом побудови активного елемента - на біполярні і польові; за способом передачі інформації - на синхронні і асинхронні; за типом інформаційних сигналів - на потенційні, імпульсні, імпульсно-потенційні. В останні десятиліття розвивається напрямок на основі арсеніду галію.
Для зручності розробників апаратури з технологічних, схемотехническим і конструктивними ознаками цифрові ІМС випускаються серіями. Серія - сукупність ІС різного функціонального призначення, що мають спільні електричні та експлуатаційні характеристики, виконаних за єдиною технологією та об'єднаних одним конструктивним рішенням (видом корпусу).
Функціонально повна серія зазвичай містить у своєму складі кілька десятків типів ІС, що виконують різні логічні і арифметичні операції і які становлять як прості ЛЕ І, АБО-НЕ, І-НЕ, І-АБО, І-АБО-НЕ, так і цілі функціональні вузли, і блоки апаратури (регістри, лічильники, суматори, дешифратори, мультиплексори, АЛУ, компаратори і т.д.).
Вітчизняної промисловістю випускається досить велика кількість серій ІМС, призначених для побудови ЕОМ, вимірювальної, керуючої та інших видів радіоелектронних пристроїв.
Розвиток ЦІМС пішло за наступними напрямками:
мікропотужн...
