ані на вході цього елемента.
Коефіцієнт об'єднання U по виходу (коефіцієнт розгалуження) логічного елемента ІМС задає максимальне число входів логічних елементів, які можуть бути з'єднані з виходом даного логічного елемента без порушення режиму її роботи.
Якщо певний логічний елемент КС виявився перевантаженим по виходу (після закінчення проектування КС), то необхідно провести еквівалентне перетворення структури КС з метою його розвантаження. Це перетворення зводиться або до введення в КС спеціальних підсилювачів-формувачів, або до дублювання даного логічного елемента.
Затримка О” П„ логічного елемента характеризує проміжок часу між моментами встановлення сигналів на входах і виходах логічного елемента. Поширення сигналу по КС залежно від затримок логічних елементів, через які він проходить, характеризує швидкодію КС. Проходження сигналів по різних шляхах в КС викликає появу різних затримок, що може послужити причиною нестійкого функціонування КС.
Сучасні засоби обчислювальної техніки збираються з ІМС, типових як по фізичних принципах функціонування, так і по виконуваних логічним функцій.
Основні вимоги до комплекту ІМС наступні:
1) ІМС комплекту повинні забезпечувати можливість побудови різних пристроїв і систем обробки цифрової інформації;
2) число різних типів ІМС має бути оптимальним, щоб забезпечувалася простота експлуатації складних систем і взаємозамінність їх частин;
3) в комплекті повинні бути передбачені ІМС, які не виконують логічних функцій, а узгодять навантажувальні характеристики логічних елементів і забезпечують формування електричних сигналів;
4) ІМС комплекту повинні бути технологічними у виготовленні і зручними для перевірки їх електричних параметрів;
5) комплект ІМС повинен бути функціонально повним;
6) комплект ІМС повинен містити спеціальні ІМС, призначені для побудови керуючих ланцюгів, запам'ятовуючих пристроїв, ланцюгів зв'язку запам'ятовуючих і логічних пристроїв, узгодження електромеханічних пристроїв (реле, перемикачів, механізмів перфорації і друку) і логічних пристроїв, зв'язку різних пристроїв з пристроями введення-виведення інформації, індикації інформаційних станів і генерації високостабільних тактових сигналів.
У процесі реалізації конкретних схем вирішуються завдання забезпечення необхідних характеристик надійності. У загальному випадку ці характеристики можуть бути розраховані, виходячи з надежностних характеристик елементів і конкретної схеми (це стосується не тільки комбінаційних схем). У тих випадках, коли розрахункова надійність не задовольняє вихідним вимогам, застосовуються спеціальні методи підвищення надійності. Серед них найбільш цікавими, з точки зору теорії цифрових автоматів, є методи контролю роботи схем з використанням завадостійких кодів.
Таким чином, на етапі структурного синтезу вирішується завдання побудови комбінаційної схеми, реалізує задану сукупність булевих функцій і задовольняє заданим вимогам швидкодії та надійності.
2.Проектірованіе комбінаційних схем в булевому і монофункціональному базисах
При проектуванні КС на логічних елементах І, АБО, НЕ і відсутності обмежень на число входів елементів користуються викладеними раніше методами мінімізації булевих функцій. При наявності обмежень найбільш простим методом є застосування спеціальних ІМС, званих розширниками і наявних у комплектах ІМС. Розширювачі дозволяють збільшити, у разі необхідності, число входів логічного елемента шляхом включення додаткового (точно такого ж) логічного елемента на один з входів основного.
В
а) б)
В
в) г)
Малюнок 5
Розглянемо перехід від реалізації булевої функції в булевом базисі, тобто на логічних елементах І, АБО, НЕ до схем в монофункціональному базисі, тобто реалізованих на логічних елементах АБО - НЕ або І - НЕ. Такі логічні елементи широко використовуються в наявних на практиці комплектах ІМС. Зауважимо, що якщо булева функція в базисі І, АБО, НЕ реалізована дворівневої КС відповідно до рис. 5, а. б, то перехід до реалізації в базисі І - НЕ або АБО-НЕ може бути здійснений заміною всіх елементів КС (рис. 5 а) на логічні елементи АБО-НЕ, і елементів КС (Рис. 5.б) на логічні елементи АБО-НЕ із збереженням як змінних, поданих на входи елементів, так і зв'язків між ними. Перетворені КС представлені на рис. 5. в., м. У наведених на малюнках схемах годиться, що на входи КС змінні надходять як з запереченням, так і без заперечення, тобто елемент НЕ на входах КС не враховується.
Однак використовувати в якості зовнішніх входів КС змінні Хі і Хі не завжди вдається. У цьому випадку КС, реалізована в булевом базисі, може бути представлена ​​рис.6 а, б і є трирівневої. Відповідні КС, реалізовані в монофункціональному базисі, також будуть трирівнева.
Існує вельми простий спосіб пер...
