Podstawy układów logicznych

Podobne dokumenty
Politechnika Białostocka

ELEKTRONIKA CYFROWA. Materiały y pomocnicze do wykład sem.. 1

Automatyka Treść wykładów: Literatura. Wstęp. Sygnał analogowy a cyfrowy. Bieżące wiadomości:

Algebra Boola i podstawy systemów liczbowych. Ćwiczenia z Teorii Układów Logicznych, dr inż. Ernest Jamro. 1. System dwójkowy reprezentacja binarna

Bardzo krótki wstęp do elektroniki cyfrowej

H L. The Nobel Prize in Physics 2000 "for basic work on information and communication technology"

Legenda. Optymalizacja wielopoziomowa Inne typy bramek logicznych System funkcjonalnie pełny

WYKŁAD 7 CYFROWE UKŁADY SCALONE

Wykład 2. Granice, ciągłość, pochodna funkcji i jej interpretacja geometryczna

Podstawy Techniki Cyfrowej Układy komutacyjne

Kodowanie liczb. Kodowanie stałopozycyjne liczb całkowitych. Niech liczba całkowita a ma w systemie dwójkowym postać: Kod prosty

4. RACHUNEK WEKTOROWY

WYŻSZA SZKOŁA INFORMATYKI STOSOWANEJ I ZARZĄDZANIA

2. FUNKCJE WYMIERNE Poziom (K) lub (P)

CYFROWE UKŁADY SCALONE. Technologia planarna

Temat lekcji Zakres treści Osiągnięcia ucznia

Macierz. Wyznacznik macierzy. Układ równań liniowych

H L. The Nobel Prize in Physics 2000 "for basic work on information and communication technology"

Wymagania kl. 2. Uczeń:

Wymagania na ocenę dopuszczającą z matematyki klasa II Matematyka - Babiański, Chańko-Nowa Era nr prog. DKOS /02

Przekształcenia automatów skończonych

Zbiory wyznaczone przez funkcje zdaniowe

Pojęcia Działania na macierzach Wyznacznik macierzy

Dorota Ponczek, Karolina Wej. MATeMAtyka 2. Plan wynikowy. Zakres podstawowy

Wymagania edukacyjne matematyka klasa 2 zakres podstawowy 1. SUMY ALGEBRAICZNE

Wyznacznikiem macierzy kwadratowej A stopnia n nazywamy liczbę det A określoną następująco:

Wprowadzenie: Do czego służą wektory?

CYFROWE UKŁADY SCALONE. Technologia planarna

WYKŁAD 5. Typy macierzy, działania na macierzach, macierz układu równań. Podstawowe wiadomości o macierzach

Oznaczenia: K wymagania konieczne; P wymagania podstawowe; R wymagania rozszerzające; D wymagania dopełniające; W wymagania wykraczające

Szczegółowe wymagania edukacyjne z matematyki, klasa 2C, poziom podstawowy

MATeMAtyka 3 inf. Przedmiotowy system oceniania wraz z określeniem wymagań edukacyjnych. Zakres podstawowy i rozszerzony. Dorota Ponczek, Karolina Wej

PODSTAWY ALGEBRY MACIERZY. Operacje na macierzach

Wymagania edukacyjne matematyka klasa 2b, 2c, 2e zakres podstawowy rok szkolny 2015/ Sumy algebraiczne

CYFROWE UKŁADY SCALONE

SZTUCZNA INTELIGENCJA

Sumy algebraiczne i funkcje wymierne

( ) Lista 2 / Granica i ciągłość funkcji ( z przykładowymi rozwiązaniami)

CYFROWE UKŁADY SCALONE

Chapter 1: Boolean Logic

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI W KLASIE IIc ZAKRES PODSTAWOWY I ROZSZERZONY

Macierz. Wyznacznik macierzy. Układ równań liniowych

Całka Riemanna Dolna i górna suma całkowa Darboux

4.2. Automat skończony

Wektor kolumnowy m wymiarowy macierz prostokątna o wymiarze n=1 Wektor wierszowy n wymiarowy macierz prostokątna o wymiarze m=1

PODSTAWY BAZ DANYCH Wykład 3 2. Pojęcie Relacyjnej Bazy Danych

Modelowanie układów kombinacyjnych w VHDL (cz.1)

Maciej Grzesiak. Iloczyn skalarny. 1. Iloczyn skalarny wektorów na płaszczyźnie i w przestrzeni. a b = a b cos ϕ. j) (b x. i + b y

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z MATEMATYKI DLA KLASY VIII w roku szkolnym 2015/2016

Propozycja przedmiotowego systemu oceniania wraz z określeniem wymagań edukacyjnych (zakres podstawowy)

FUNKCJA KWADRATOWA. Moduł - dział -temat Lp. Zakres treści. z.p. z.r Funkcja kwadratowa - powtórzenie PLANIMETRIA 1

1 Definicja całki oznaczonej

Wykład 2. Pojęcie całki niewłaściwej do rachunku prawdopodobieństwa

Klasa druga: II TK1, II TK2 Poziom podstawowy 3 godz. x 30 tyg.= 90 nr programu DKOS /07 I. Funkcja kwadratowa

Wymagania na poszczególne oceny z matematyki w Zespole Szkół im. St. Staszica w Pile. Kl. II poziom podstawowy

MATEMATYKA Wykład 4 (Funkcje) przyporządkowany został dokładnie jeden element

Matematyczne Podstawy Informatyki

usuwa niewymierność z mianownika wyrażenia typu

Wydział Elektryczny. Katedra Automatyki i Elektroniki. Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: TECHNIKA CYFROWA 2 TS1C

Typ szkoły: ZASADNICZA SZKOŁA ZAWODOWA Rok szkolny 2016/2017 Zawód: FRYZJER, CUKIERNIK, PIEKARZ, SPRZEDAWCA, FOTOGRAF i inne zawody.

Wyk lad 1 Podstawowe wiadomości o macierzach

Sumy algebraiczne i funkcje wymierne

Podstawy techniki cyfrowej cz1

Analiza matematyczna i algebra liniowa

WEKTORY skalary wektory W ogólnym przypadku, aby określić wektor, należy znać:

Wstęp do Techniki Cyfrowej... Algebra Boole a

Lista 4 Deterministyczne i niedeterministyczne automaty

PODSTAWY BAZ DANYCH Wykład 2 2. Pojęcie Relacyjnej Bazy Danych

Równania i nierówności kwadratowe z jedną niewiadomą

Pochodne i całki, macierze i wyznaczniki

O RELACJACH MIĘDZY GRUPĄ OBROTÓW, A GRUPĄ PERMUTACJI

Algebra macierzowa. Akademia Morska w Gdyni Katedra Automatyki Okrętowej Teoria sterowania. Mirosław Tomera 1. ELEMENTARNA TEORIA MACIERZOWA

1.5. Iloczyn wektorowy. Definicja oraz k. Niech i

WYMAGANIA I KRYTERIA OCENIANIA Z MATEMATYKI W 3 LETNIM LICEUM OGÓLNOKSZTAŁCĄCYM

Zadania. I. Podzielność liczb całkowitych

WYMAGANIA EDUKACYJNE NIEZBĘDNE DO UZYSKANIA POSZCZEGÓLNYCH ŚRÓDROCZNYCH I ROCZNYCH OCEN KLASYFIKACYJNYCH Z MATEMATYKI POZIOM PODSTAWOWY KLASA 2

WEKTORY skalary wektory W ogólnym przypadku, aby określić wektor, należy znać:

D-1 WYDZIAŁ PPT LABORATORIUM Z ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI. Cel ćwiczenia: Wprowadzenie. u(t) U WE. 2 2 b 1. n=b b b 2.

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, WYDZIAŁ PPT I-21 LABORATORIUM Z PODSTAW ELEKTRONIKI

1 Ułamki zwykłe i dziesiętne

Automatyka Treść wykładów: Literatura. Wstęp. dr inż. Szymon Surma pok. 202, tel.

RBD Relacyjne Bazy Danych

Wspomaganie obliczeń za pomocą programu MathCad

Realizacje zmiennych są niezależne, co sprawia, że ciąg jest ciągiem niezależnych zmiennych losowych,

1 Wprowadzenie do automatów

WYMAGANIA I KRYTERIA OCENIANIA DO EGZAMINU POPRAWKOWEGO MATEMATYKA. Zakresie podstawowym i rozszerzonym. Klasa II rok szkolny 2011/2012

Dorota Ponczek, Karolina Wej. MATeMAtyka 2. Szczegółowe wymagania edukacyjne z matematyki w klasie drugiej Zakres podstawowy

Wymagania edukacyjne z matematyki dla klasy II a liceum (poziom podstawowy) na rok szkolny 2018/2019

Przedmiotowy system oceniania wraz z określeniem wymagań edukacyjnych klasa druga zakres podstawowy

Plan wynikowy klasa 2. Zakres podstawowy

EGZAMIN MATURALNY OD ROKU SZKOLNEGO 2014/2015 MATEMATYKA POZIOM ROZSZERZONY ROZWIĄZANIA ZADAŃ I SCHEMATY PUNKTOWANIA (A1, A2, A3, A4, A6, A7)

Wzory uproszczonego mno zenia: (a + b) 2 = a 2 + 2ab + b 2, (a b) 2 = a 2 2ab + b 2, a 2 b 2 = (a b) (a + b).

Matematyka wykaz umiejętności wymaganych na poszczególne oceny KLASA II

MATEMATYKA Przedmiotowy system oceniania wraz z określeniem wymagań edukacyjnych z przedmiotu matematyka w PLO nr VI w Opolu

Notatki z Analizy Matematycznej 4. Jacek M. Jędrzejewski

Podstawy programowania obiektowego

Algorytmy graficzne. Filtry wektorowe. Filtracja obrazów kolorowych

Automatyzacja Ćwicz. 2 Teoria mnogości i algebra logiki Akademia Morska w Szczecinie - Wydział Inżynieryjno-Ekonomiczny Transportu

Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny z matematyki w klasie II poziom rozszerzony

Skrypt edukacyjny do zajęć wyrównawczych z matematyki dla klas II Bożena Kuczera

Transkrypt:

Podstwy ukłdów logicznych

Prw logiki /9 Alger Boole Prw logiki WyrŜeni i funkcje logiczne Brmki logiczne

Alger Boole /9 Alger Boole' Powszechnie stosowne ukłdy cyfrowe (logiczne) prcują w oprciu o tzw. logikę dwuwrtościową. Wrtości zmiennych (sygnłów) mogą przyjmowć dwie wrtości: prwd orz fłsz. W prktyce ozncz się je cyfrmi inrnymi, odpowiednio: i 0. Algerę dwuwrtościowych sygnłów logicznych nzyw się lgerą Boole'.

Alger Boole 4/9 Definicj. Algerą Boole' nzyw się szóstkę: ( {0,},,,, 0, ) gdzie: {0,} - jest ziorem moŝliwych wrtości; - jest opertorem sumy logicznej; - jest opertorem iloczynu logicznego; - jest opertorem negcji logicznej (spotyk się tkŝe symole: ~ lu ); 0, - są tzw. niezmiennikmi opercji sumy i iloczynu.

Alger Boole 5/9 Dziłnie opertorów sumy, iloczynu i negcji ilustrują poniŝsze tlice prwdy: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Priorytet opertorów logicznych jest nstępujący: negcj, iloczyn, sum

Alger Boole 6/9 Włściwości lgery Boole' opisuje twierdzenie: Twierdzenie. Dl dowolnych zmiennych,, c lgery Boole' zchodzą nstępujące włsności: A = A = A ( c) = ( ) c A4 ( c) = ( ) c ) ) A5 = 0 A6 0 = A7 = A8 = A9 0 = A0 0 = 0 A = A = 0 A = A4 = A5 ( ) c = c c A6 c = ( c) ( ) ) A7 = A8 = 4) A9 = - prw przemienności, - prw łączności - prw rozdzielności, 4 - prw de Morgn

Alger Boole 7/9 PoniŜej podne są tlice prwdy dl prw de Morgn. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

WyrŜeni logiczne 8/9 WyrŜeni logiczne Zmienną logiczną nzywmy zmienną przyjmującą tylko jedną z dwóch moŝliwych wrtości (0 lu ). WyrŜeniem logicznym nzywmy połączenie przy pomocy opertorów logicznych i nwisów szeregu zmiennych logicznych. Przykłdy wyrŝeń logicznych:,, cd(c), ( 4 ) WyrŜeni logiczne mogą yć zpisne dowolnie.

WyrŜeni logiczne 9/9 W teorii ukłdów logicznych wykorzystuje się tkŝe dw stndrdowe zpisy wyrŝeń logicznych. Są to: KPS - Knoniczn Postć Sumcyjn, ędąc sumą prostych iloczynów zmiennych logicznych lu ich negcji. W kŝdym z iloczynów skłdjących się n zpis wyrŝeni muszą yć uwzględnione wszystkie rgumenty wyrŝeni. np.: c c c KPI - Knoniczn Postć Iloczynow, ędąc iloczynem prostych sum zmiennych logicznych lu ich negcji. KŜd z sum, ędących czynnikmi KPI, musi uwzględnić wszystkie rgumenty wyrŝeni, np.: ( 4)( 4)

Funkcje logiczne 0/9 Funkcją logiczną nzywmy przyporządkownie ziorowi komincji A i moŝliwych wrtości zmiennych logicznych (zwnych rgumentmi tej funkcji) wrtości logicznych ze zioru {0, }. Komincje A i wrtości rgumentów funkcji logicznej zwne są teŝ słowmi wejściowymi. Funkcję logiczną nzywmy zupełną, jeŝeli jest określon dl kŝdej moŝliwej komincji zmiennych ędących jej rgumentmi. Funkcję logiczną nzywmy niezupełną, jeŝeli nie jest określon dl wszystkich moŝliwych komincji A i zmiennych ędących jej rgumentmi. Nieokreśloność funkcji dl komincji A i oznczmy symolem "-" lo "". Funkcję logiczną nzywmy słookreśloną, jeŝeli nie jest określon dl co njmniej połowy wszystkich moŝliwych komincji zmiennych ędących jej rgumentmi.

Funkcje logiczne /9 Przykłdy: numer słow zmienne logiczne funkcje logiczne wej. f f f 0 0 0 0 0 0 0 0-0 0 0-0 0-4 0 0 0 5 0 0 0-6 0 0-7 - funkcj f jest funkcją zupełną funkcj f jest funkcją niezupełną funkcj f jest funkcją słookreśloną JeŜeli dwie lu więcej funkcji logicznych mją ten sm ziór rgumentów, to moŝn mówić o tzw. zespole funkcji lo funkcji wielowyjściowej. Tk więc funkcje z przykłdu mogą yć trktowne łącznie jko funkcj wielowyjściow (trójwyjściow) zmiennych logicznych, i : f(,, )={f (,, );f (,, );f (,, )}

Funkcje logiczne /9 Metody opisu funkcji logicznych. Opis słowny. Jwnym tekstem podje się ilość i znczenie zmiennych logicznych (rgumentów funkcji) i określ jkie wrtości przyjmuje dn funkcj dl poszczególnych słów wejściowych. Przykłdowo, dl funkcji f z przykłdu opis tki mógły rzmieć nstępująco: "funkcj f jest m zmienne wejściowe:,, ; gdy = przy = wrtość funkcji wynosi ; gdy = =0 wrtość funkcji wynosi 0; dl pozostłych komincji,, funkcj jest nieokreślon Opis słowny jest zwykle pierwszym etpem projektowni ukłdu relizującego dną funkcję logiczną. Z opisu słownego z reguły przechodzi się do tzw. tlicy prwdy.

Funkcje logiczne /9. Tlic prwdy. Jest to tel, zwierjąc wszystkie komincje A i zmiennych wejściowych i odpowidjące im wrtości funkcji logicznych (jk w przykłdzi). Jest to czyteln form zpisu, umoŝliwijąc opisnie wielu funkcji logicznych mjących ten sm ziór rgumentów. W oprciu o tlicę prwdy moŝn zrelizowć procedury minimlizcji funkcji logicznej lo przejść do jednej z niŝej opisnych metod.

Funkcje logiczne 4/9. WyrŜenie. Typowo mtemtyczny, zwięzły zpis funkcji wykorzystujący symole zmiennych i opertory logiczne. Przykłdowo, dl funkcji f odpowiednie wyrŝenie miłoy postć: f = W wielu przypdkch funkcj podn wyrŝeniem moŝe yć od rzu relizown n odpowiednich ukłdch logicznych.

Funkcje logiczne 5/9 4. Zpis dziesiętny. Syntetyczny zpis operujący ujętymi w nwisy kwdrtowe numermi słów wejściowych reprezentujących komincje A i wrtości rgumentów funkcji. Zpis dziesiętny umoŝliwi tkŝe wskznie, dl których słów wejściowych wrtość funkcji jest nieokreślon (f(a i )=X) - symole tych słów podje się w nwisch zwykłych. Zpisy dziesiętne uwzględnijące tzw. jedynki funkcji: f = Σ[,, 4, 6, 7] f = Σ[0,, 4 (, 7)] f = Σ[, 7 (,, 5, 6)] Zpisy dziesiętne uwzględnijące tzw. zer funkcji: f = Π[0,, 5] f = Π[, 5, 6 (, 7)] f = Π[0, 4 (,, 5, 6)] Zpis dziesiętny umoŝliwi minimlizcję funkcji metodą Quine'-McCluskey' lo podnie wprost odpowiednich wyrŝeń logicznych. W tym drugim przypdku otrzymuje się: postć KPS wychodząc z zpisu z Σ postć KPI wychodząc z zpisu z Π.

Funkcje logiczne 6/9 Przejście od zpisu dziesiętnego do postci knonicznych: f = Σ[0,, 4 (, 7)] KPS f 4 :00 : 00: : 000 : 0 : = f = Π[0,, 5] ) )( )( ( f ) ( 5 :0: ) ( 00 : : ) ( 000 : 0 : KPI =

Brmki logiczne 7/9 opercj opertor zpis tlic prwdy rmk rmk sum logiczn iloczyn logiczny negcj ~ ~ róŝnic symetryczn 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ~ 0 0 0 0 0 0 0 0 OR AND NOT XOR OR & AND NOT = XOR

Brmki logiczne 8/9 negcj sumy logicznej negcj iloczynu logicznego ufor wzmcnicz ufor trójstnowy ufor z wyj. OC ~( ) ~() ~() 0 0 0 0 0 0 0 ~() 0 0 0 0 0 y 0 0 s y 0 Z 0 0 y 0 0 NOR NAND OC y y s y NOR & NAND

Brmki logiczne 9/9 Symol zrówno n wyjściu jk i wejściu ukłdu logicznego ozncz negcję sygnłu. Przykłdowo, rmki n rysunku poniŝej są wzjemnie równowŝne (i ilustrują jedno z prw de Morgn). S SET Q R CLR Q Ntomist symol > przy sygnle wejściowym ukłdu cyfrowego ozncz wrŝliwość dnego wejści n wyrne zocze nrstjące (trójkąt niezmlowny) lu opdjące (trójkąt zczerniony). Wejści tkie spotyk się często w przerzutnikch lu rejestrch.