Wykład 1 Podstawy projektowania układów logicznych i komputerów Synteza i optymalizacja układów cyfrowych Układy logiczne

Podobne dokumenty
BADANIE CYFROWYCH UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH TTL strona 1/7

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

Podstawy Automatyki. Wykład 13 - Układy bramkowe. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Automatyka Lab 1 Teoria mnogości i algebra logiki. Akademia Morska w Szczecinie - Wydział Inżynieryjno-Ekonomiczny Transportu

dr inż. Rafał Klaus Zajęcia finansowane z projektu "Rozwój i doskonalenie kształcenia i ich zastosowań w przemyśle" POKL

Wstęp do Techniki Cyfrowej... Algebra Boole a

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

Strukturalne elementy symetrii. Krystalograficzne grupy przestrzenne.

Wykład nr 1 Techniki Mikroprocesorowe. dr inż. Artur Cichowski

Logika binarna. Prawo łączności mówimy, że operator binarny * na zbiorze S jest łączny gdy (x * y) * z = x * (y * z) dla każdego x, y, z S.

Arytmetyka liczb binarnych

Podstawy Automatyki. Wykład 13 - Układy bramkowe. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

WSTĘP. Budowa bramki NAND TTL, ch-ka przełączania, schemat wewnętrzny, działanie 2

Laboratorium podstaw elektroniki

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

Bramki logiczne. 2. Cele ćwiczenia Badanie charakterystyk przejściowych inwertera. tranzystorowego, bramki 7400 i bramki

Część 2. Funkcje logiczne układy kombinacyjne

Ćwiczenie 26. Temat: Układ z bramkami NAND i bramki AOI..

Tranzystor JFET i MOSFET zas. działania

Wstęp do Techniki Cyfrowej i Mikroelektroniki

Zadania do wykładu 1, Zapisz liczby binarne w kodzie dziesiętnym: ( ) 2 =( ) 10, ( ) 2 =( ) 10, (101001, 10110) 2 =( ) 10

Rys. 2. Symbole dodatkowych bramek logicznych i ich tablice stanów.

Bramki logiczne Podstawowe składniki wszystkich układów logicznych

Podstawy Automatyki. Wykład 12 - synteza i minimalizacja funkcji logicznych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Algebra Boole a i jej zastosowania

Elektronika i techniki mikroprocesorowe

Automatyzacja i robotyzacja procesów produkcyjnych

Architektura komputerów

Algebra Boole a. Ćwiczenie Sprawdź, czy algebra zbiorów jestrównież algebrą Boole a. Padaj wszystkie elementy takiej realizacji.

Podstawowe operacje arytmetyczne i logiczne dla liczb binarnych

Technika cyfrowa Synteza układów kombinacyjnych

Zwykle układ scalony jest zamknięty w hermetycznej obudowie metalowej, ceramicznej lub wykonanej z tworzywa sztucznego.

Architektura komputerów Wykład 2

Dodawanie i mnożenie liczb zespolonych są działaniami wewnętrznymi tzn., że ich wynikiem jest liczba zespolona.

Architektura komputerów ćwiczenia Bramki logiczne. Układy kombinacyjne. Kanoniczna postać dysjunkcyjna i koniunkcyjna.

Realizacja funkcji przełączających

Koszt literału (literal cost) jest określony liczbą wystąpień literału w wyrażeniu boolowskim realizowanym przez układ.

Cykl III ćwiczenie 3. Temat: Badanie układów logicznych

Podstawy techniki cyfrowej

Elementy cyfrowe i układy logiczne

dr inż. Małgorzata Langer Architektura komputerów

Elektronika cyfrowa i mikroprocesory. Dr inż. Aleksander Cianciara

Wykład 2. Informatyka Stosowana. 8 października 2018, M. A-B. Informatyka Stosowana Wykład 2 8 października 2018, M. A-B 1 / 41

Podstawy elektroniki cyfrowej dla Inżynierii Nanostruktur. Piotr Fita

ćwiczenie 202 Temat: Układy kombinacyjne 1. Cel ćwiczenia

Funkcja Boolowska. f:b n B, gdzieb={0,1} jest zbiorem wartości funkcji. Funkcja boolowska jest matematycznym modelem układu kombinacyjnego.

Funkcje logiczne X = A B AND. K.M.Gawrylczyk /55

Technika cyfrowa Synteza układów kombinacyjnych (I)

Układy logiczne. Wstęp doinformatyki. Funkcje boolowskie (1854) Funkcje boolowskie. Operacje logiczne. Funkcja boolowska (przykład)

Automatyka. Treść wykładów: Układ kombinacyjny AND. Układ sekwencyjny synchroniczny. Układ sekwencyjny asynchroniczny. Układ sekwencyjny synchroniczny

Dr inż. Jan Chudzikiewicz Pokój 117/65 Tel Materiały:

14. Grupy, pierścienie i ciała.

Architektura systemów komputerowych Laboratorium 13 Symulator SMS32 Operacje na bitach

Lekcja na Pracowni Podstaw Techniki Komputerowej z wykorzystaniem komputera

Minimalizacja funkcji boolowskich - wykład 2

Ćwiczenie 25 Temat: Interfejs między bramkami logicznymi i kombinacyjne układy logiczne. Układ z bramkami NOR. Cel ćwiczenia

Technika Cyfrowa. dr inż. Marek Izdebski Kontakt: Instytut Fizyki PŁ, ul. Wólczańska 219, pok. 111, tel ,

WYKŁAD 6. MODELE OBIEKTÓW 3-D3 część Powierzchnie opisane parametrycznie. Plan wykładu: Powierzchnie opisane parametrycznie

Laboratorium podstaw elektroniki

Podstawy Automatyki. Wykład 9 - Podstawy matematyczne automatyki procesów dyskretnych. dr inż. Jakub Możaryn. Instytut Automatyki i Robotyki

x x

I. Rachunek wektorowy i jego zastosowanie w fizyce.

GRUPY SYMETRII Symetria kryształu

Układy Logiczne i Cyfrowe

Bramki logiczne V MAX V MIN

Podstawy Informatyki Elementarne podzespoły komputera

Automatyka. Treść wykładów: Układ sekwencyjny synchroniczny. Układ kombinacyjny AND. Układ sekwencyjny asynchroniczny. Układ sekwencyjny synchroniczny

0.1. Logika podstawowe pojęcia: zdania i funktory, reguły wnioskowania, zmienne zdaniowe, rachunek zdań.

Bloki funkcjonalne. stanowią wyposażenie bibliotek komputerowych systemów projektowania. Każdy układ cyfrowy składamy z bloków funkcjonalnych ZPT

Elementy logiki. Algebra Boole a. Analiza i synteza układów logicznych

Minimalizacja funkcji boolowskich

Wstęp do sieci neuronowych, wykład 02 Perceptrony c.d. Maszyna liniowa.

Geometria analityczna w przestrzeni. Kierunek. Długość. Zwrot

φ(x 1,..., x n ) = a i x 2 i +

Operatory. Operatory bitowe i uzupełnienie informacji o pozostałych operatorach. Programowanie Proceduralne 1

Wykład 1. Informatyka Stosowana. 3 października Informatyka Stosowana Wykład 1 3 października / 26

Elementy symetrii makroskopowej w ujęciu macierzowym.

Podstawowe układy cyfrowe

Przykłady zdań w matematyce. Jeśli a 2 + b 2 = c 2, to trójkąt o bokach długości a, b, c jest prostokątny (a, b, c oznaczają dane liczby dodatnie),

Cyfrowe układy scalone c.d. funkcje

Przestrzeń liniowa R n.

I. Podstawowe zagadnienia z teorii układów cyfrowych

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


SWB - Wprowadzenie, funkcje boolowskie i bramki logiczne - wykład 1 asz 1. Plan wykładu

2019/09/16 07:46 1/2 Laboratorium AITUC

Algebra z geometrią 2012/2013

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA im. Jarosława Dąbrowskiego

Układy cyfrowe. Najczęściej układy cyfrowe służą do przetwarzania sygnałów o dwóch poziomach napięć:

PoniŜej zamieszczone są rysunki przedstawiane na wykładach z przedmiotu Peryferia Komputerowe. ELEKTRONICZNE UKŁADY CYFROWE

Np. Olsztyn leży nad Łyną - zdanie prawdziwe, wartość logiczna 1 4 jest większe od 5 - zdanie fałszywe, wartość logiczna 0

Operatory AND, OR, NOT, XOR Opracował: Andrzej Nowak Bibliografia:

Układy kombinacyjne 1

Elementy cyfrowe i układy logiczne

Synteza układów kombinacyjnych

Cyfrowe bramki logiczne 2012

Elementy logiki. Wojciech Buszkowski Wydział Matematyki i Informatyki UAM Zakład Teorii Obliczeń

I) Reszta z dzielenia

INSTYTUT CYBERNETYKI TECHNICZNEJ POLITECHNIKI WROCŁAWSKIEJ ZAKŁAD SZTUCZNEJ INTELIGENCJI I AUTOMATÓW

Transkrypt:

Element cfrowe i układ logicne Wkład Literatura M. Morris Mano, Charles R. Kime Podstaw projektowania układów logicnch i komputerów, Wdawnictwa Naukowo- Technicne Giovanni De Micheli - Sntea i optmaliacja układów cfrowch, Wdawnictwa Naukowo-Technicne, Majewski Władsław - Układ logicne, Podręcniki akademickie EiT, Jan Pieńkos, Janus Turcński - Układ scalone TTL w sstemach cfrowch, Wdawnictwa Komunikacji i Łącności, Łuba Tadeus - Sntea układów cfrowch, Wdawnictwa Komunikacji i Łącności, Wilkinson Barr - Układ cfrowe, Grocki Wojciech - Układ cfrowe.

Legenda: Rodaje bramek Algebra Boole a Sposob apisu funkcji logicnch Bramki logicne Bramki logicne układ elektronicne, które wkonują operacje na jednm lub więcej sgnałach wejściowch i wtwarają sgnał wjściow. Sgnał elektrcne prjmują jedną dwóch roponawalnch wartości: {0, } Stan wsoki Stan niski wjście 5,0 4,0,0,0,0 0,0 wejście Stan wsoki Stan niski Dlacego sstem dwójkow a nie np. diesiętn? 4

Rodaje bramek AND OR NOT NAND NOR EOR ENOR Inne Wjścia bramek są połącone wejściami innch bramek, tworąc układ cfrow 5 Bramka AND Bramka AND koniunkcja realiuje funkcję: Tablica prawd: Wejście Wjście 0 0 0 0 0 0 0 Wjście bramki AND jest w stanie wsokim tlko wted, gd oba wejścia są w stanie wsokim. 6

Bramka OR Bramka OR alternatwa realiuje funkcję: Tablica prawd: Wejście Wjście 0 0 0 0 0 Wjście bramki OR jest w stanie wsokim, jeżeli któreś wejść lub oba są w stanie wsokim. 7 Bramka NOT Bramka NOT inwerter realiuje funkcję: Tablica prawd: Wejście Wjście 0 0 Bramka NOT powala nam mienić stan logicn na preciwn tw. negowanie stanu logicnego. 8 4

Bramka NAND Bramka NAND realiuje funkcję: Funkcja Scheffera Tablica prawd: Wejście Wjście 0 0 0 0 0 Wjście bramki NAND jest w stanie wsokim, jeżeli któreś wejść lub oba są w stanie niskim. 9 Bramka NOR Bramka NOR realiuje funkcję: Tablica prawd: Wejście Wjście 0 0 0 0 0 0 0 Wjście bramki NOR jest w stanie wsokim, jeżeli oba wejścia są w stanie niskim. Funkcja Webba strałka Pierce a 0 5

Bramka XOR EOR, Albo Tablica prawd: Bramka XOR suma modulo realiuje funkcję: Wejście Wjście 0 0 0 0 0 0 Wjście bramki Eclusive-OR jest w stanie wsokim, jeżeli stan wejść są różne. Bramka ENOR Bramka ENOR ekwiwalencja, równoważność realiuje funkcję: ~ Tablica prawd: Wejście Wjście 0 0 0 0 0 0 Wjście bramki Eclusive-NOR jest w stanie wsokim, jeżeli stan wejść są takie same. 6

Algebra Boole a Prawa premienności Prawa łącności Prawa rodielności Prawa de Morgana Prawa idempotentności Prawo podwójnej negacji Prawa pochłaniania Prawa premienności Prawa łącności 4 7

8 5 5 5 5 Prawa rodielności Prawa de Morgana............ 6 6 6 6 Prawa idempotentności Prawo podwójnej negacji

Prawa pochłaniania 0 0 0 0 7 Zastosowanie algebr Boole a Udowodnij,że lewa strona jest równa prawej: a bc ab c ac bc L a bc ab c aab ac abbc bcc mnożm nawias pre siebie Pamiętaj: aa 0 aab ac abbc bcc ac bc LP bb 0 cc c 8 9

Zastosowanie algebr Boole a Udowodnij,że lewa strona jest równa prawej: a a b ab L a a b a ab ab wkonujem diałanie w nawiasie Pamiętaj: aab aab ab LP a b ab aa 0 aa a ab 9 Sposob apisu funkcji apis algebraicn tablica prawd wektor prawd postać FDCF postać FCCF i inne 0 0

Zapis algebraicn f Tablica prawd Tablica prawd ang. Truth Table - nawana inacej tablicą wartości, to estawienie w kolejnch wiersach wsstkich możliwch kombinacji wartości i odpowiadającch im wartości funkcji. Kombinacje te musą bć uporądkowane tak, ab tworł kolejne licb naturalne apisane w sstemie dwójkowm. Tablica prawd c.d. Tablica prawd bramki AND: Zestawienie wsstkich możliwch kombinacji: n, gdie n to licba wejść. Wejście Wjście 0 0 0 0 0 0 0 Wartości funkcji odpowiadające wejściom. Kombinacje musą bć uporądkowane. 00 0 0, 0 0, 0 0, 0

Wektor prawd Tablica prawd bramki AND: Wejście Wjście 0 0 0 0 0 0 0 Wektor prawd funkcji to wartości funkcji. X[0 0 0 ] T - wektor prawd dla bramki AND Postać FDCF SOP Full Disjunctive Canonical Form, Sum of Products To postać djunkcjna, której składnikami są upełne ilocn elementarne ang. minterm - to ilocn wsstkich miennch danej funkcji, pr cm mienne te mogą wstępować jako proste lub anegowane - jest to tw. konsttuenta. 0 f 0,,,5 000,00,0,0 4

Postać FCCF POS To postać koniunkcjna, której cnnikami są upełne sum elementarne ang. materm - to suma wsstkich miennch danej funkcji, pr cm mienne te mogą wstępować jako proste lub anegowane - jest to tw. konsttuenta 0. f Full Conjunctive Canonical Form, Product of Sum,4,6,7 0 00,00,0, 5 Tablica prawd f 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 f 0,,,5 0 f,4,6,7 0 6

Uskiwanie postaci FDCF i FCCF Każdą funkcji logicnch da się apisać w postaci FDCF i FCCF. Wróżniam następujące metod: drogą prekstałceń opartch na prawach algebr logiki pr pomoc tablic prawd lub wektora prawd [X] lub tablic Karnaugha 7 Prekstałcenia algebraicne Dla otrmania FDCF należ: funkcję logicną doprowadić do postaci suma ilocnów te ilocn, które nie są upełnmi ilocnami elementarnmi pomnożć pre sum: i i skorstać prawa rodielności mnożenia wględem dodawania 8 4

5 9 9 9 9 należ funkcję logicną doprowadić do postaci ilocn sum do tch sum, które nie są upełnmi sumami elementarnmi dodać ilocn: skorstać prawa rodielności dodawania wględem mnożenia Prekstałcenia algebraicne Dla otrmania FCCF należ: 0 i i 0 0 0 0 Prekstałcenia algebraicne Daną mam funkcję logicną: f Sukam FDCF metodą prekstałceń analitcnch stosujem prawo rodielności mnożenia wględem dodawania, a potem wprowadam brakujące mienne mnożąc pre sumę: i i. f

6 Prekstałcenia algebraicne Daną mam funkcję logicną: f Sukam FCCF metodą prekstałceń analitcnch stosujem prawo rodielności dodawania wględem mnożenia, a potem wprowadam brakujące mienne pre dodanie: 0 i i. f Koniec Diękuję a uwagę