97-сурет. Логикалық функцияның мәнін есептеу
Жауабы:
А) ЖӘНЕ-ЕМЕС базисіне келтіру
205
;
Ә) НЕМЕСЕ-ЕМЕС
;
Зертханалық жұмысқа тапсырма
97-суретке сәйкес модельдеу сұлбасын құру. 4-кестені тол- тырып және аргументтің барлық мүмкін болған жағдайында НЕМЕСЕ-ден басқа ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, ЕМЕС, ЖӘНЕ-ЕМЕС,
НЕМЕСЕ-ЕМЕС логикалық функциясын жүзеге асыратын кіріс
аргументтерінің комбинациясын өзгерте отырып, логикалық элементтердің жұмысын модельдеу.
4-кесте
Аргумент-
тердің комбина- циясы
х2х1
|
ЖӘНЕ
функ- циясы (Y=
х2х1)
|
НЕМЕСЕ
функциясы (Y = х2+х1)
|
ЖӘНЕ- ЕМЕС
функциясы
(Y = )
|
НЕМЕ-
СЕ- ЕМЕС
функ- циясы
(Y
=
|
НЕМЕСЕ
функ- циясынан басқа
(Y =
х2 х1)
|
0 0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
0 1
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1 0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
1
|
1 1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
206
5-кестедегі өз нұсқасына сәйкес (тізім нөмірлері бойынша) логикалық элементтер базисінде берілген төрт аргу-
мент логикалық функциясын синтездеу, оның жұмысын модель- деу және құру. Модельдеу нәтижесін 5-кестеге толтыру
5-кесте
Нөмір
|
Бірлік мағынасы
|
Базис
|
1
|
2
|
3
|
1
|
0,1,4,5,8,9,10,11,12,14
|
ЖӘНЕ-ЕМЕС
|
2
|
0,1,2,3,8,9,10,11,12,14,15
|
НЕМЕСЕ-ЕМЕС
|
3
|
0,1,2,5,8,9,10,11,12,13,14
|
ЖӘНЕ-ЕМЕС
|
4
|
1,2,3,4,5,10,11,12,14,15
|
НЕМЕСЕ-ЕМЕС
|
5
|
0,1,2,3,5,7,10,11,12,14,15
|
ЖӘНЕ-ЕМЕС
|
6
|
0,1,2,3,7,8,10,11,12,14,15
|
НЕМЕСЕ-ЕМЕС
|
7
|
1,2,3,8,9,10,11,12,14,15
|
ЖӘНЕ-ЕМЕС
|
8
|
2,3,4,8,9,10,11,12,14,15
|
НЕМЕСЕ-ЕМЕС
|
9
|
0,1,2,3,5,6,8,9,10,11,12
|
ЖӘНЕ-ЕМЕС
|
10
|
0,1,2,3,8,9,10,11,12,14
|
НЕМЕСЕ-ЕМЕС
|
11
|
0,1,2,3,8,10,11,12,14,15
|
ЖӘНЕ-ЕМЕС
|
12
|
0,1,2,3,6,8,9,10,11,12,14,15
|
НЕМЕСЕ-ЕМЕС
|
13
|
0,1,2,3,7,9,10,11,12,14,15
|
ЖӘНЕ-ЕМЕС
|
14
|
1,2,3,5,9,10,11,12,14,15
|
НЕМЕСЕ-ЕМЕС
|
15
|
1,2,3,4,7,9,10,11,12,14,15
|
ЖӘНЕ-ЕМЕС
|
16
|
0,1,2,3,8,9,12,14,15
|
НЕМЕСЕ-ЕМЕС
|
17
|
0,1,5,6,8,9,10,11,12,14
|
ЖӘНЕ-ЕМЕС
|
18
|
0,1,5,6,8,9,10,11,12,14
|
НЕМЕСЕ-ЕМЕС
|
19
|
1,2,3,8,9,10,11,12,14
|
ЖӘНЕ-ЕМЕС
|
20
|
0,1,7,8,9,10,11,12,14,15
|
НЕМЕСЕ-ЕМЕС
|
21
|
1,2,3,8,9,10,11,12,13,15
|
ЖӘНЕ-ЕМЕС
|
22
|
0,1,2,5,8,9,10,11,12,13,15
|
НЕМЕСЕ-ЕМЕС
|
23
|
2,3,6,7,8,9,10,11,12,14,15
|
ЖӘНЕ-ЕМЕС
|
24
|
0,1,2,3,8,9,12,14,15
|
НЕМЕСЕ-ЕМЕС
|
25
|
0,1,2,3,6,7,10,11,12,14,15
|
ЖӘНЕ-ЕМЕС
|
26
|
0,1,2,3,8,9,10,12,14,15
|
НЕМЕСЕ-ЕМЕС
|
27
|
1,2,3,8,9,10,11,13,14,15
|
ЖӘНЕ-ЕМЕС
|
Бақылау сұрақтары:
- Электронды есептеуіш құрылғылардағы негізгі сандық элементтердің логикалық функциясын атаңыз.
- Логикалық функцияның дизъюнктивті қалыпты формасын ақиқат кес-
теден қалай алуға болады және не үшін қолданылады?
- МДҚФ-дан қалай логикалық сұлбаға өтуге болады?
207
1
|
2
|
3
|
28
|
1,2,3,8,9,10,11,12,14
|
НЕМЕСЕ-ЕМЕС
|
29
|
0,1,2,3,4,8,9,10,11,12,14,15
|
ЖӘНЕ-ЕМЕС
|
30
|
0,1,2,5,7,8,9,10,11,12,14,15
|
НЕМЕСЕ-ЕМЕС
|
31
|
0,1,2,3,8,9,10,11,13,14,15
|
ЖӘНЕ-ЕМЕС
|
32
|
1,2,3,5,8,9,10,11,12,13,15
|
НЕМЕСЕ-ЕМЕС
|
33
|
2,6,3,8,9,11,12,14,15
|
ЖӘНЕ-ЕМЕС
|
34
|
1,2,5,6,9,10,11,12,13,15
|
НЕМЕСЕ-ЕМЕС
|
35
|
0,1,2,37,8,10,11,12,15
|
ЖӘНЕ-ЕМЕС
|
6-кесте
Аргументтің мәндер кестесі
Аргументтердің комбинациясы х3х2х1х0
|
У функциясының мағынасы
|
0000
| |
0001
| |
0010
| |
0011
| |
0100
| |
0101
| |
0110
| |
0111
| |
1000
| |
1001
| |
1010
| |
1011
| |
1100
| |
1101
| |
1110
| |
1111
| |
а) ә) б)
98-сурет. RS асинхронды триггерінің сұлбасы
208
4. Комбинациялық логикалық сұлбаны модельдеу кезінде Simulink жүйесінің кітапханасынан қандай элементтерді қолдану қажет?
4.3. Цифрлік триггерлерді модельдеу
Жұмыстың мақсаты мен мазмұны
Зертханалық жұмыстың мақсаты: цифрлық триггерлердің жұмысын модельдеу болып табылады.
Қысқаша теориялық мәліметтер
Триггер деп шығу сигналының екі тұрақты мәнін (логика- лық 0 және 1) туғызуға және сыртқы басқарушы сигналдың әсе- рімен осы мәндерді өзгертуге қабілетті құрылғы аталады.
Триггерлер жұмыс істеу принципіне және қолдану мақсаты-
на байланысты бірнеше түрге бөлінеді.
Басқару тәсіліне байланысты триггерлер синхрондалатын және синхрондалмайтын болып екі класқа бөлінеді. Синхронда- латын триггер синхронизацияның қосымша кірісімен жабдық- талған. Осы кірісте тиісті сигнал болса, бұл триггерді ауыстыру- ға мүмкіндік береді.
Логикалық байланыстарды ұйымдастыру тәсіліне байланыс- ты триггерлер мынадай түрге бөлінеді: RS; есептік кірісі бар Т; бір кірісінде ақпарат қабылдайтын D; JK (әмбебап) D, RS және Т триггерлерінің қасиеттерін біріктіретін триггер.
Асинхронды RS триггерінің (98-a суреті) екі ақпараттық кі- рісі бар, оның бірі S әрпімен белгіленсе (ағыл. – set орнату), екіншісі R әрпімен белгіленеді (ағыл.– reset лақтыру, түсіру). Триггердің тікелей шығысы, жоғарыда айтылғандай Q әріпімен белгіленеді.
Асинхронды RS – егер оларды 100-ә суретінде көрсетілген- дей тоғысатын кері байланыстармен жабдықтайтын болса, триг- герді екі логикалық НЕМЕСЕ – ТЕРІСТЕУ элементтерінде алу- ға болады. 98-ә суретінде көрсетілгендей, логикалық 1 S шығы- сына қосылғанда, яғни S=1 болған жағдайда (98-б суретіндегі t1 кезі) Q инверсті шығысында 0 аламыз. Бұл сигнал кері бай- ланыспен НЕМЕСЕ – ТЕРІСТЕУ жоғары элементтерінің кірісте- рінің біріне жіберілетін болғандықтан, оның басқа кірісінде R кірісімен 0 сигналы болады, яғни 0=1. Триггердің бұл жағ- дайы ұзақ уақыт бойы сақталып тұра береді және егер R кірі- сінде 0 жағдайы сақталса, бұл S кірісіндегі сигналдың өзгерісіне тәуелсіз болады. Осылайша, RS – триггер S=1 жағдайы туралы ақпаратты жадында сақтап қалып, R кірісінде 1 жіберу сигналы пайда болғанша оны сақтап тұрады.
а) ә)
99-сурет. RS синхронды триггерінің сұлбасы
R=1 болған кезде Q шығысында Q=0 сигналын аламыз, ал кері сигналдың тиісті каналы Q = 1 қамтамасыз етеді. RS әріп- терімен белгіленетін синхронды RS – триггерінің синхрониза- ция импульстері жіберілетін қосымша С кірісі бар (ағыл. clock сағат) (99-а суреті). Асинхронды RS-триггерінің кірісіне қосылу кезінде синхронды триггер қосымша ЖӘНЕ – ТЕРІСТЕУ эле-
209
210
менттеріне ие болады (99-ә суреті). Көрініп тұрғандай, С кірісін- де сигнал болмаған, яғни С=0 жағдайда R және S кірістері мен- шікті триггерлерінен ажыратылады, сол себепті бұл кірістердегі өзгерістер триггердің жағдайына әсер ете алмайды. С=0 рұқсат ету сигналы пайда болған сәттен бастап ЖӘНЕ – ТЕРІСТЕУ элементтері инвенторлардың қызметін атқарады. Мұнда триг- гердің жағдайы тек S және R кірістеріндегі сигналдардың мәні- мен анықталатын болады. Тағы айта кететін жайт, суреттелген триггер жағдайын кез келген уақытта C=1 сигналының әрекет ету интервалында өзгерте алады. Мұндай триггер статикалық синхронизация кірісі бар триггер деп аталады. Бірақ кең қолда- нысқа динамикалық синхронизация кірісі бар триггерлер ие бол- ды. Мұндай триггердің құрылымының мәні С кірісінің сигналы- ның өзгеру интервалында ғана ауыстырыла алу мүмкіндігінде. Мұндай шешім триггерлік құрылғылардың қауіпсіздігін жоға- рылатады, өйткені ақпараттың қайта жазылуы мүмкін интервал- ды минимумға жеткізеді. Т-триггер (ағыл. tumbler ауыстырғыш) цифрлық жүйелердің импульстерінің есептеуіштерінде кеңінен қолданылады. Оның шартты белгіленуі 102- а суретінде беріл- ген. Аталған триггерде бір T кіріс бар, оған әрбір әсер ету кезін- де триггер бір жағдайдан екінші жағдайға ауысып отырады. Сол себепті бұл құрылғы есептеуші кірісті триггер деп аталады. Ауыстырулар саны кіріске келіп түскен импульстер санына тең болады.
T-триггерлердің көпшілігінің негізі ретінде тоғысатын кері байланыстармен біріккен синхронды екі RST-триггердің кезекті байланысуымен құрылған екі сатылы триггердің сұлбасы алын- ған (100-а суреті). Оған қоса бұл RST-триггерлердің С кірістері бір-бірімен ТЕРІСТЕУ элементімен байланысқан және барлық Т-триггер үшін ортақ Т кірісінде біріктірілген. Осылайша, С1 кі- рісіне әсер еткен кез келген басқарушы әсер етулер екінші RST триггердің өшуіне алып келеді. Бірақ Т1 триггерінің T2 тригге- рімен байланысуы арқасында T-дің әрбір мәжбүрлі ауыстыры- луы T2-нің аударылуына алып келеді. Т-триггердің жұмыс істеу принципін T-кірісіндегі және Q-шығысындағы уақыттық про- цестер диаграммасынан көруге болады (100-ә суреті).
а) ә)
100-сурет. Екі сатылы Т-триггерінің сұлбасы
D-триггерінің (ағыл. delay кідіріс, іркіліс) шартты белгіленуі 101-а суретінде көрсетілген. Аталған триггер Q-шығысында D-кірісіндегі басқарушы әсер етумен салыстырғанда іркілісті шығыс сигналын қалыптастырады. Бұл үшін оны С-кірісімен жабдықтайды, оның өршуі триггерді D-кірісіндегі сигналға сәй- кес жағдайға ауыстыруға мүмкіндік береді.
а)
ә)
101-сурет. D-триггерінің сұлбасы
D – триггерді RS – триггерлердің негізінде, кірісте біртипті логикалық ЖӘНЕ-НЕ құрылғыларын қолдана отырып алады (101-ә суреті). Процестердің уақытша диаграммалары 101-б су- ретінде көрсетілген. Әмбебап JK-триггердің шартты белгіленуі 102-а суретте көрсетілген, оның екі кірісі бар: екі ақпараттық (J және К) және бір синхрондалатын (С). Ол 102-ә суретінде көрсетілгендей кері байланысты екі RST-триггерінде оңай жүзе- ге асады. JK-триггер әмбебап болып саналады, өйткені оның кі-
211
212
ріс қысқыштарын әртүрлі нұсқада қоса отырып, басқа типке жа- татын барлық триггерлердің сұлбаларын алуға болады.
Достарыңызбен бөлісу: |