18028 Laboratorium PTC
1

- 10-

a)

b)

w = aOb

NOT

AND

OR

NAND

NOR

XOR

w - a+b

w = a+b

W = 0®fc

^l0R

w~ a@b

Rys. 1.2. Symbole logiczne bramek wg MIL-STD-803B:

a) negacja; b) bramki ze zbioru {AND, OR, NAND, NOR, XOR . IOR}

Rys 1.3. Przykład schematu układu kombinacyjnego', a) narysowanego metodą tradycyjną b) narysowanego w zgodzie ze standardem MIL - STD - 803B

przez studenta zawansowanego w analizie schematów logicznych. Zadanie to staje się trywialne w przypadku schematu przedstawionego na rys. 1.3b, na którym bramki 1, 4 i 5 narysowano inaczej niż na rys. 1 3a, ale zgodnie z zasadami standardu. Dzięki temu uzyskano rysunek, na którym wszystkie połączenia spełniają wyjaśnione wcześniej założenia (warunki) standardu, tzn. nie mają w ogóle kółek albo mają po dwa kółka - jedno na początku, a drugie na końcu połączenia. W efekcie, aby odpowiedzieć na postawione poprzednio pytanie, można zignorować informację o stanach logicznych w wewnętrznych węzłach schematu z rys. 1.3b, a jedynie odpowiedzieć na pytanie, jakie operacje i na jakich wartościach argumentów muszą być spełnione, aby wejście CS było równe 1. Odpowiedź otrzymuje się prawie natychmiast i jest ona oczywista. Jest to iloczyn sygnałów abcdefghi, który implikuje wektor abcdefghi = 110011111 wymuszający na wejściu CS stan 1. Schematy narysowane zgodnie ze standardem MIL-STD-803B, ze względu na łatwość ich analizy, dedykowane są celom serwisowym i uruchomieniowym.

4. Synteza kombinacyjnych układów logicznych i ich schematy logiczne

bc

	00	01	11	10
a 0	0	0	1	0
i	1	1	0	1

Jako przykład do realizacji za pomocą bramek weźmy funkcję F przedstawioną w siatce Karnaugha na rys. 1.4. Wynikająca z tej siatki suma prostych implikantów oraz iloczyn prostych implicentów przedstawione są w poniższych wyrażeniach:

_    _    _    Rys. 1.4. Siatka Karnaugha

FI = abc + ab + ac _    (1)    z przykładową funkcją F

F2 = (a + b)(a + c)(a +b + c)    (2)

Te same wyrażenia wynikają także wprost z rozkładu naszej przykładowej siatki Karnaugha na sumę siatek zilustrowanych na rys. 1.5a oraz iloczyn siatek zilustrowanych na rys. 1.5b. Odpowiadające tym wyrażeniom schematy logiczne przedstawiają odpowiednio rys. 1.6a i rys. 1.6b.

b)

0	0	1	1
1	1	1	1

0	1	1	0
1	1	1	1

1	1	1	1
1	1	0	1

a)

0	0	1	0		0	0	0	0		0	0	0	0
0	0	0	0		1	1	0	0	+	1	0	0	1

abc    ab    ac

(a + b)    (a + c)    {a + b + c)

Rys. 1.5. Rozkład siatki Karnaugha z funkcją F: a) na iloczyn siatek; b) na sumę siatek

Schemat pierwszy nazywać będziemy schematem typu OR/AND, natomiast drugi schematem AND/OR. o realizacji obu schematów potrzebnych jest po 7 bramek oraz po 13 połączeń. Załóżmy, że czas propagacji sygnału przez jedną bramkę wynosi A. Wówczas sumaryczny czas propagacji przez trzy warstwy bramek w każdym z tych schematów równy jest 3A. W celu uproszczenia zapisu opisanej charakterystyki obu układów umówimy się, że będzie ona określana za po-