Рассмотрим порядок выполнения работы на примере: построить логическую схему для функции f = S (0, 1, 5, 13) и исследовать ее функционирование. Составим карту Карно для заданной функции (рис.1).
| АВ | |||||
| СD | |||||
Рис.1.
Решение: По карте Карно (рис.1) составляем логические выражения для схемы, не защищенной от ситуации риска
f = `А ×`В ×`С + В ×`С× D (1)
и для схемы, гарантированной от ситуаций риска
f = `А ×`В ×`С + В ×`С × D + `А ×`С × D, (2)
(`А ×`С × D - является термом согласования для выражения (1)).
По полученным выражениям строятся логические схемы на элементах И-НЕ (рис.2,3). На схемах сигналы нумеруются в следующем порядке: входным сигналам А, В, С и D присваиваются номера 1,2,3,4 соответственно. Выходному сигналу присваивается номер 5. Остальные сигналы в схеме нумеруются в произвольном порядке.
 |
Рис.2
 |
Рис.3
Список элементов формируется по следующим правилам:
- произвольно выбирается очередной элемент на схеме,
- для выбранного элемента составляется обращение к функции, моделирующей его работу. Выходной сигнал элемента записывается в массив А, а входные сигналы берутся из массива АР.
Например, элемент "И-НЕ" на схеме имеет вид (рис.4)
 |
Рис. 4.
Для него обращение к оператору-функции будет выглядеть:
А (10) = DЗ (АР (2), АР (4), АР (8)) (3)
Строку (3) программы можно интерпретировать так: А (10) -выходной сигнал трехвходового элемента "И-НЕ", входными сигналами которого являются сигналы АР(2), АР(4) и АР(8). Аналогично составляются обращения для всех элементов схемы. Составленный список элементов заносится в изменяемое поле программы.
Для схемы, изображенной на рис.3, список элементов будет иметь вид
А (6) = D2 (АР(1), АР (1))
А (7) = D2 (АР(2), АР (2))
А (8) = D2 (АР(3), АР (3))
А (9) = D3 (АР(6), АР(7), АР (8))
А (10)= D3 (АР(2), АР(8), АР (4))
А (11)= D3 (АР(6), АР(8), АР (4))
А (5) = D3 (АР(9), АР(10),АР (11))
Таким образом составляются машинные модели для двух схем: одна для варианта, не исключающего ситуации риска, другая для варианта, исключающего ситуации риска, и заносятся в ЭВМ. По результатам моделирования делаются выводы о правильности работы схем.
ЗАДАНИЕ
1. По заданной карте Карно составить логические выражения в SP - форме (для 1-8 вариантов) или PS - форме (для 9-16 вариантов) для двух схем: с термом согласования и без него.
2. Для полученных логических выражений построить схемы на элементах И-НЕ или ИЛИ-НЕ
3. Составить модели схем и исследовать работу схем на ЭВМ.
4. Сделать выводы по результатам моделирования и предоставить преподавателю отчет о проделанной работе.
Варианты задаваемых карт Карно:
1)S (0,5,6,7,10,13)
2) S (2,4,5,9,10,13)
3) S (0,4,5,7,8,14)
4) S (3,4,8,9,13,15)
5) S (3,5,7,8,13,14)
6) S (0,1,3,4,9,14)
7) S (0,5,6,7,11,14)
8) S (1,8,10,13,14,15)
9) S (1,2,3,4,8,9,11,12,14,15)
10) S (0,1,3,6,7,8,11,12,14,15)
11) S (1,2,3,6,9,10,11,12,13,15)
12) S (0,1,2,5,6,7,10,11,12,14)
13) S (0,1,2,4,6,9,10,11,12,15)
14) S (2,5,6,7,8,10,11,12,13,15)
15) S (1,2,3,4,8,9,10,12,13,15)
16) S (0,2,3,4,5,6,7,9,11,12)
Литература
1. Голдсуорт В. Проектирование цифровых логических устройств / В.Голдсуорт. М.: Машиностроение, 1985. 436 с.
2. Молчанов А.А. Моделирование и проектирование сложных схем / А.А.Молчанов. Киев: Высш. шк., 1988. 271 с.
3. Колосов В.Г. Проектирование узлов и систем автоматики и вычислительной техники / В.Г.Колосов. Л.: Энергоатомиздат, 1983. 389 с.
4. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. / В.И.Карлащук. М.: Солон-Р, 1999. 507 с.
5. Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы / Б.А. Калабеков. М.: Горячая линия - Телеком, 2000. 336 с.