Эффективное управление организацией

ВВЕДЕНИЕ

С развитием электроники появился такой класс электронной техники, как цифровая. Цифровая техника включает в себя такие устройства как триггеры, регистры, счётчики, комбинационные устройства, программируемые логические интегральные схемы и др.
Средством обработки двоичных сигналов в ЭВМ являются логические элементы.
Логический элемент компьютера — это часть электронной логической схемы с одним или несколькими входами и одним выходом, через которую проходят электрические сигналы, представляющие 0, 1.
К таким устройствам относятся такие типовые логические устройства как триггер, сумматор, полусумматор, шифратор, дешифратор и счётчик. Они предназначены для формирования, обработки и передачи электрических импульсных сигналов и перепадов напряжения и тока, а также для управления информацией и её хранения одном бите, то есть 0 или 1..

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМБИНАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА1.1. Представление логической функции в алгебраической форме
Запишем логическую функцию, заданную в виде таблицы истинности (см. таблицу 1) в алгебраической форме следующим образом:
.
1.2. Минимизация логической функцииСократим выражение логической функции с использованием известных правил и законов булевой алгебры следующим образом:
,
По правилу отрицания: , , Тогда:

Также проведем минимизацию логической функции с помощью карты Карно.
На рисунке 1.1 показан процесс минимизации логической функции с помощью карты Карно.

Рисунок 1.1 — Минимизация логической функции с помощью карты Карно
Исходя из рисунка 1.1, минимизированная функция имеет вид:

Минимизированные функции совпадают, следовательно, минимизация выполнена верно двумя способами.
.
2. РЕАЛИЗАЦИЯ КОМБИНАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА НА ТИПОВЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТАХ2.1. Используемые логические элементыДля построения принципиальной схемы комбинационного устройства будем использовать следующие типы логических элементов:
— Инвентор (логическое отрицание, НЕ);
— Элемент «2И» (логическое умножение, И);
— Элемент «2ИЛИ» (логическое сложение, ИЛИ).
Для каждого из используемых элементов ниже представлены таблицы истинности (см. таблицы 2.1, 2.2 и 2.3).
На рисунках 2.1, 2.2 и 2.3 изображен внешний вид используемых логических элементов.
Таблица 2.1 — Таблица истинности логического отрицания

0 1
1 0

Рисунок 2.1 — Условно-графическое отображение логического отрицания на схеме
.
Лист
10
Таблица 2.2 — Таблица истинности логического умножения

0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1

Рисунок 2.2 — Условно-графическое отображение логического умножения на схеме
Таблица 2.3 — Таблица истинности логического сложения

0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
.
Рисунок 2.3 — Условно-графическое отображение логического сложения на схеме
2.2. Принципиальная схема комбинационного устройства на логических элементах
На рисунке 2.4 представлена принципиальная схема комбинационного устройства на базовых логических элементах, рассмотренных в разделе 2.1 данной работы.
Рисунок 2.4 — Принципиальная схема комбинационного устройства
.
2.3. Определение максимального времени задержки сигнала в устройствеОценим максимальное время задержки сигнала в устройстве, полагая, что задержки всех элементов одинаковы и равны τ.
На рисунке 2.5 представлено распределение задержки сигнала, которую несложно посчитать из схемы.

Рисунок 2.5 — Распределение задержки сигнала в устройстве
Максимальное время задержки сигнала составляет .
.

ЗАКЛЮЧЕНИЕВ ходе выполнения данной работы было спроектировано комбинационное цифровое устройство на основе заданной логической функции в виде таблицы истинности.
По заданной таблице истинности составлена алгебраическая логическая функция, которая в свою очередь была минимизирована с помощью правил и законов булевой алгебры, а также с помощью карты Карно, результат минимизации совпал.
По минимизированной логической функции построена принципиальная схема устройства, на основе базовых логических элементов.
По схеме определено максимальное время задержки сигнала устройства.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК1. Новиков Ю.В., Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования. — М.: Мир, 2001. — 379 с.
2. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. — СПб: BHV — Санкт-Петербург, 2000 г.
3. Малышев А.А. Основы цифровой техники. — М.: Радио и связь.- 1984.
4. Новожилов О.П. Основы цифровой техники. М., РадиоСофт, 2004.
5. Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования. М., Мир, 2001.
6. Информатика. Теория и практика: учебное пособие / под ред. В.А.Острейковскова, И.В.Полякова – М.: ОНИКС, 2008.
7. Титце, У. Полупроводниковая схемотехника: справочное руководство / У. Титце, К. Шенк. — М.: Мир, 1982. — 512 c.
8. Шустов, М.А Цифровая схемотехника. Основы построения / М.А Шустов. — СПб.: Наука и техника, 2018. — 320 c.
.