(926)274-88-54
Бесплатная доставка.
Бесплатная сборка.
График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
|
|
Звоните! (926)274-88-54 Бесплатная доставка. Бесплатная сборка. |
Ассортимент тканей График работы: Ежедневно. С 8-00 до 20-00. Почта: soft_hous@mail.ru |
  
|
Читальный зал --> Программные средства foundation ЗАЧЕМ НУЖНА МИНИМИЗАЦИЯ Минимизация является важным этапом как при создании специализированных ИС, так и при проектировании на базе ПЛУ. В специализированной ИС для лишних вентилей и при наличии у вентилей лишних входов необходима дополнительная плошадь на поверхности кристалла, а это приводит к увеличению стоимости микросхем. В программируемых ИС число вентилей фиксировано, и можно подумать, что проблемы лишних вентилей нет; это действительно так, но только до тех пор, пока вы не вышли за пределы того, что имеется, и должны перейти на более медленные или более дорогие ИС большего объема. К счастью, у большинства программных средств, используемых при проектировании специализированных ИС и устройств на базе ПЛУ, имеются встроенные программы минимизации. Назначение разделов с 4.3.3 по 4.3.8 состоит в том, чтобы дать вам почувствовать, как именно осуществляется минимизация. >-а> > (d) -[;>о-- I-о о Рис. 4.24. Преобразования на уровне условных обозначений логических схем: (а) исходная схема; (Ь) результат преобразования с нестандартным вентилем; (с) схема с отдельным инвертором, позволяющим исключить нестандартный вентиль; (d) предпочтительное расположенние отдельного инвертора 4.3.3. Минимизация комбинационных схем Чаще всего не экономично напрямую строить логическую схему по логическо му выражению, которое первым пришло вам в голову. Особенно расточительн( поступать так, руководствуясь канонической суммой или каноническим произ ведением, поскольку число возможных минтермов и макстермов (а, значит, j вентилей) растет экспоненциально с увеличением числа переменных. Мы мини мизируем {minimize) комбинационную схему, сокращая число и размер венти лей, необходимых для ее построения. Отправным моментом в традиционных методах минимизации комбинационных схем, к изучению которых мы приступаем, служат таблицы истинности или, что эквивалентно, списки минтермов и макстермов. Если логическая функция задана не в одной из этих форм, то прежде чем мы воспользуемся этими методами, необходимо преобразовать данную функцию и представить ее в подходящем виде. Если, например, речь идет о произвольном логическом выражении, то для составления таблицы истинности нужно найти значения этого выражения при всех комбинациях значений входных сигналов. Методы минимизации уменьшают стоимость двухуровневых схем И-ИЛИ, ИЛИ-И, И-НЕ-И-НЕ и ИЛИ-НЕ-ИЛИ-НЕ одним из трех способов: 1. Путем минимизации числа вентилей на первом уровне. 2. Путем минимизации числа входов у каждого вентиля первого уровня. 3. Путем минимизации числа входов у вентиля второго уровня. В действительности, последнее является побочным эффектом реализации первого из этих способов. Однако методы минимизации не учитывают стоимости входных инверторов; при минимизации предполагается, что уже имеются в наличии как сами входные сигналы, так и их дополнения. Это не всегда имеет место при конструировании на уровне вентилей и при разработке специализированных ИС; но при проектировании на основе ПЛУ это требование вполне уместно: в ПЛУ вы имеете все входные сигналы и их дополнения бесплатно . Большинство методов минимизации основано на обобщении комбинационных теорем Т10 и Т10: заданный терм-произведение Y + заданный терм-произведение Y = = заданный терм-произведение, (заданный терм-сумма + Y) (заданный терм-сумма + Y) = = заданный терм-сумма. Другими словами, в случае, когда два терма, являющихся произведениями или суммами, различаются только тем, что какая-то переменная содержится в одном из них непосредственно, а в другом - в форме дополнения, эти два терма можно объединить в один терм, в котором число переменных на единицу меньше. Таким образом экономится один вентиль, а у остающегося вентиля на один вход будет меньше. Если этот алгебраический метод многократно применить к устройству для обнаружения простых чисел, изображенному на рис. 4.18, и объединить минтермЫ 1,3, 5 и 7, то получим: F =Zn3,N2,n No(1,2,3,5,7,11,13) = N3 N2 N, N0 + N3 N2 N1 N0 + N3 N2 N1 N0 + + N3-N2-Ni -N0 + ... = {N3 N2 N1 No + N3 N2 N1 No) + (N3 N2 N1 No + + N3-N2-Ni -N0) + ... = N3-N2-No + N3-N2-No + ... = N3-No+... . Результирующая схема показана на рис. 4.25; в ней на три вентиля меньше, а у одного из оставшихся вентилей на два входа меньше. I I I I I I I I > Ng-No > N3-N2-N,-No Рис. 4.25. Упрощенная реализация суммы произведений для 4-разрядного устройства распознавания простых чисел Если еще немного потрудиться над последним выражением, то можно было бы сэкономить пару входов у вентилей первого уровня, но число вентилей уменьшить уже не удастся. В мешанине алгебраических символов бывает трудно найти термы, которые можно обьединить. В следующем разделе мы начнем изучать метод минимизации, который более нагляден и удобен для анализа и преобразования логических схем вручную. Начальной точкой в этом рассмотрении будет графический эквивалент таблицы истинности. 4.3.4. Карты Карно Карта Карно (Karnaugh тар) - это графическое представление таблицы истинности, которой задается логическая функция. На рис. 4.26 приведены карты Карно для логических функций 2-х, 3-х и 4-х переменных. Карта для логической функции п переменных представляет собой решетку с 2 клетками, по одной клетке на каждый минтерм. Разметка строк и столбцов карты Карно выполняется таким образом, что для любой клетки легко определить соответствующую ей комбинацию переменных по заголовкам строки и столбца, на пересечении которых находится эта клетка. Число в левом верхнем углу каждой клетки соответствует номеру минтерма в таблице Истинности в предположении, что переменные в таблице истинности расположены ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку. Звоните! Ежедневно! (926)274-88-54 Продажа и изготовление мебели. Копирование контента сайта запрещено. Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы. |