36933

Неповністю визначені функції

Лабораторная работа

Математика и математический анализ

Зберіть схему підключіть входи DCB до джерела логічних сигналів а вихід до логічного пробника. Намалюйте часові діаграми сигналів на виходах всіх логічних елементів схеми для всіх можливих комбінацій вхідних сигналів. Розробіть схему що формує на виході сигнал F із вхідних сигналів А В С як показано на рисунку. При перевірці її роботи для формування вхідних сигналів використайте: а джерела логічних сигналів; б генератор слів.

Украинкский

2013-09-23

424.25 KB

0 чел.

Лабораторна робота №8

Тема: Неповністю визначені функції.

Мета: Виконати мінімізацію неповністю визначених функцій.

АУДИТОРНА РОБОТА

Алгоритм пошуку мінімальної ДНФ неповністю визначеної функції полягає у наступному:

1. Знаходиться любим відомим способом скорочена ДНФ функції, яка отримується довизначенням одиницями вхідної функції f на всіх невизначених наборах.

2. Обирається мінімальна ДНФ по імплікантній матриці, де у стовпцях вписані лише ті конституенти одиниці функції f, які відповідають повністю визначеним одиничним наборам.

Аналогічний алгоритм існує і для пошуку КНФ (до визначення нульовими наборами).

Приклад.

Розробити логічні схеми для реалізації неповністю визначених логічних функцій 4-х аргументів, заданих таблицею. Кожна комбінація значень аргументів двійкових змінних DCBA відображається числом N, рівним: N = 23D + + 22C + 21B + 20A.

Значення функцій при незазначених комбінаціях значень аргументів необхідно визначити для одержання схеми з мінімальним числом елементів.

Мінімізацію логічної функції проводити за допомогою карт Карно або за допомогою логічного перетворювача.

Розробку провести на базі наступних логічних елементів І, АБО, НІ.

Таблиця 8.1.

Неповністю визначена логічна функція

N

4

6

7

8

9

11

12

13

14

15

F

0

1

1

0

1

1

0

0

0

1

Розв'язок

Кодована таблиця 8.2 відповідає таблиці 8.1.

Таблиця 8. 2. 

Неповністю визначена логічна функція

N

D

C

B

A

F

4

0

1

0

0

0

6

0

1

1

0

1

7

0

1

1

1

1

8

1

0

0

0

0

9

1

0

0

1

1

11

1

0

1

1

1

12

1

1

0

0

0

13

1

1

0

1

0

14

1

1

1

0

0

15

1

1

1

1

1

Як видно із таблиці, дана функція невизначеня на наборах: 0, 1, 2, 3, 5, 10. В карті Вейча, яку будемо використовувати для мінімізації значення функції на вище зазначених наборах позначимо  .

Мінімізуємо задану функцію за допомогою карти Карно:

З карти Карно, складеної за допомогою таблиці 8.2, ми бачимо, що  мінімальний варіант рішення завдання має вигляд:

Тепер за допомогою програми Electronics Workbench будуємо хему на базі логічних елементів:

Та за допомогою логічного аналізатору та генератору імпульсів перевіряємо результати розв’язку.

САМОСТІЙНА РОБОТА

1. Розробити логічні схеми для реалізації неповністю визначених логічних функцій 4-х аргументів, заданих таблицями. Кожна комбінація значень аргументів двійкових змінних DCBA відображається числом N, рівним: N = 23D + 22C + 21B + 20A.

Значення функцій при незазначених комбінаціях значень аргументів необхідно визначити для одержання схеми з мінімальним числом елементів.

Мінімізацію логічної функції проводити за допомогою карт Карно або за допомогою логічного перетворювача.

Розробку провести на базі наступних логічних елементів І, АБО, НІ.

Варіанти кодованих таблиць:

1

N

1

2

3

4

6

7

8

9

11

12

F

0

0

1

0

1

1

0

1

1

0

2

N

0

2

3

5

6

7

8

9

13

15

F

0

1

0

0

1

1

0

0

1

0

3

N

1

2

3

4

6

7

9

12

13

14

F

0

1

1

0

1

0

0

1

0

1

4

N

0

2

3

5

6

7

8

10

12

13

F

0

1

1

0

0

1

1

1

0

0

5

N

0

1

3

4

6

9

10

11

14

15

F

0

1

0

0

0

1

0

1

1

1

6

N

0

1

2

5

7

10

11

13

14

15

F

0

0

0

1

0

1

0

1

1

1

7

N

1

3

4

5

6

10

11

12

14

15

F

0

0

1

0

0

1

1

1

1

0

8

N

0

2

4

5

7

8

10

11

14

15

F

1

0

0

0

0

1

1

1

0

1

9

N

0

1

3

4

5

6

9

10

11

14

F

0

1

0

1

1

0

1

0

1

0

10

N

0

1

2

4

5

7

10

11

13

15

F

1

0

0

1

1

0

0

0

1

1

11

N

0

1

3

4

5

6

11

12

14

15

F

1

1

0

1

0

0

0

1

1

0

12

N

0

1

2

4

5

7

8

10

14

15

F

1

1

0

0

1

0

1

1

0

0

13

N

1

2

3

4

6

8

9

11

12

13

F

0

0

1

0

0

0

1

1

1

1

14

N

0

2

3

5

7

8

9

12

13

15

F

0

0

0

0

1

1

0

1

1

1

15

N

1

3

4

6

7

8

9

12

13

14

F

0

0

0

1

0

1

1

1

0

1

16

N

0

2

5

6

7

8

9

10

12

13

F

0

1

0

0

0

1

1

1

0

1

17

N

0

2

3

5

6

7

8

9

10

13

F

0

1

0

0

1

1

1

0

1

0

18

N

1

2

3

4

6

7

8

9

12

14

F

0

0

1

0

1

1

0

0

1

1

19

N

0

2

3

5

6

7

8

12

13

15

F

0

1

1

0

0

1

0

0

1

1

20

N

1

2

3

4

6

7

9

11

12

13

F

0

1

1

0

1

0

1

1

0

0

21

N

0

1

2

5

7

8

10

11

14

15

F

1

0

0

0

0

1

1

0

1

1

22

N

0

1

3

4

6

10

11

12

14

15

F

0

0

0

1

0

0

1

1

1

1

23

N

0

2

4

5

7

10

11

13

14

15

F

0

0

0

1

0

1

1

1

0

1

24

N

2

3

5

6

8

9

10

11

13

14

F

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

25

N

1

3

4

5

6

9

10

11

14

15

F

1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

2. Розробити схему граничної логіки, що виробляє сигнал 1, якщо, принаймні, на K входах з N (K<N) з'являється сигнал 1 ( частинний випадок граничної логіки є мажоритарна логічна схема).

Вирішіть завдання для випадків:

1

2

3

4

N

4

4

4

4

K

1

2

3

4

У яку схему перетворюється граничний пристрій, якщо K=1? K=N?

Виконайте схему, використовуючи генератор імпульсів, логічний пробник, базові логічні елементи 2І-НІ, 2АБО-НІ, що містять зазначені елементи.

3. У Вас є логічна схема І з числом входів К. Ви повинні переконатися в її справності. Простий, але не найшвидший спосіб - подати на входи по черзі 2к не співпадаючих імпульсів довжиною К біт від генератора імпульсів і переконатися, що сигнал на виході відповідає таблиці істинності схеми І. Запропонуйте більш компактний тестовий набір, який вірогідно виявляє несправність будь-якого входу або виходу.

Підказка: довжина мінімальної тестової послідовності - К+1 вхідних наборів.

1. Чи годиться тестова послідовність попереднього завдання для перевірки схеми І-НІ, із числом входів К = 2, 3, 4, 8?

2. Запрограмуйте генератор імпульсів на таку послідовність вихідних імпульсів, що була б придатна для випробування схем І, І-НІ, з К=2, 3, 4, 8 входами.

3. Розробіть послідовність тестових імпульсів для контролю схем АБО з К входами. (К=2, 3, 4, 8). Число імпульсів повинне бути мінімальним для достовірного виявлення будь-якого несправного входу. У чому відмінність тестової послідовності від рішення завдання 3?

4. Чи годиться тестова послідовність попереднього завдання для перевірки схеми АБО-НІ із числом входів К = 2, 3, 4, 8?

5. Знайдіть аналітичне вираження функції, що реалізується схемою, наведеної на рисунку. Зберіть схему, підключіть входи DCBA до джерела логічних сигналів, а вихід - до логічного пробника. Увімкніть схему й перевірте правильність аналітичного вираження.

6. Викличте генератор імпульсів і логічний аналізатор. Запрограмуйте генератор на формування послідовності чотирьох розрядних чисел, що відповідають числам натурального ряду від 0 до 15. Підключіть його виходи до відповідних входів схеми, наведеної на рисунку (А - молодший розряд числа, D - старший). Дослідіть роботу схеми в режимах “STEP” і “CYCLE”. Намалюйте часові діаграми сигналів на виходах всіх логічних елементів схеми для всіх можливих комбінацій вхідних сигналів. Перевірте правильність виконання завдання за допомогою логічного аналізатора.

7. Проведіть аналіз роботи схеми, зображеної на рисунку, для чого складіть таблиці реалізованих функцій, якщо сигнал у точці 1 сприймається елементом АБО:

а) як логічна 1,

б) як логічний 0.

Виберіть необхідні інструменти для проведення експериментальної перевірки схеми й визначите як сприймається сигнал на непідключеному вході при роботі базових елементів.

8. Визначте, як зміниться робота схеми, наведеної у задачі 8, якщо відбувся обрив у вхідному ланцюзі одного з елементів І, як показано на рисунку.

Чи зміниться характер сприйняття сигналу на обірваному вході при заміні логічного елемента І на АБО?

9. Розробіть схему пристрою, що формує на виході сигнал, рівний 1 при виконанні умови N1>N2, де N1 і N2 – трьох розрядні числа, обумовлені комбінаціями логічних рівнів на входах схеми. Виконайте завдання:

а) на елементах І, АБО та НІ;

б) на елементах ЩО ВИКЛЮЧАЄ АБО, І, НІ.

Укажіть, яка елементна база дозволяє одержати більш прості схемо-технічні рішення пристроїв порівняння.

10. Розробіть схему, що формує на виході сигнал F із вхідних сигналів А, В, С, як показано на рисунку.

Зберіть схему. При перевірці її роботи для формування вхідних сигналів використайте:

а) джерела логічних сигналів;

б) генератор слів.

11. Розробіть схему, що містить мінімально можливе число базових елементів, робота якої описується часовими діаграмами на рисунку (А, В, С - входи, F - вихід схеми).

12. При монтажі схеми, наведеної на рис. а була допущена помилка: замість елемента ВИКЛЮЧАЮЧЕ АБО був використаний елемент АБО (рис. б). Знайдіть комбінації вхідних сигналів, які дозволяють виявити помилку монтажника.

а)    б)

13. Розробіть схему, що містить мінімально можливе число базових елементів, робота якої описується часовими діаграмами на рисунку (А, В, С - входи, F - вихід схеми).

14. Розробіть схему, що формує на виході сигнал F із вхідних сигналів А, В, С, як показано на рисунку.

15. Розробіть схему пристрою, що формує на виході сигнал, рівний 1 при виконанні умови N1<N2, де N1 і N2 – трьох розрядні числа, обумовлені комбінаціями логічних рівнів на входах схеми. Виконайте завдання:

а) на елементах І, АБО та НІ;

б) на елементах ЩО ВИКЛЮЧАЄ АБО, І, НІ.

Укажіть, яка елементна база дозволяє одержати більш прості схемо-технічні рішення пристроїв порівняння.

16. Викличте генератор імпульсів і логічний аналізатор. Запрограмуйте генератор на формування послідовності чотирьох розрядних чисел, що відповідають числам натурального ряду від 0 до 15. Підключіть його виходи до відповідних входів схеми, наведеної на рисунку (А - молодший розряд числа, D - старший). Дослідіть роботу схеми в режимах “STEP” і “CYCLE”. Намалюйте часові діаграми сигналів на виходах всіх логічних елементів схеми для всіх можливих комбінацій вхідних сигналів. Перевірте правильність виконання завдання за допомогою логічного аналізатора.

17. Розробіть схему, що формує на виході сигнал F із вхідних сигналів А, В, С, як показано на рисунку.

Зберіть схему. При перевірці її роботи для формування вхідних сигналів використайте:

а) джерела логічних сигналів;

б) генератор слів.

18. Розробіть схему, що формує на виході сигнал F із вхідних сигналів А, В, С, як показано на рисунку.

Зберіть схему. При перевірці її роботи для формування вхідних сигналів використайте:

а) джерела логічних сигналів;

б) генератор слів.

19. Розробіть схему, що формує на виході сигнал F із вхідних сигналів А, В, С, як показано на рисунку.

Зберіть схему. При перевірці її роботи для формування вхідних сигналів використайте:

а) джерела логічних сигналів;

б) генератор слів.

20. Розробіть схему, що формує на виході сигнал F із вхідних сигналів А, В, С, як показано на рисунку.

Зберіть схему. При перевірці її роботи для формування вхідних сигналів використайте:

а) джерела логічних сигналів;

б) генератор слів.

21. Розробіть схему, що формує на виході сигнал F із вхідних сигналів А, В, С, як показано на рисунку.

Зберіть схему. При перевірці її роботи для формування вхідних сигналів використайте:

а) джерела логічних сигналів;

б) генератор слів.

22. Розробіть схему, що формує на виході сигнал F із вхідних сигналів А, В, С, як показано на рисунку.

Зберіть схему. При перевірці її роботи для формування вхідних сигналів використайте:

а) джерела логічних сигналів;

б) генератор слів.

23. Розробіть схему, що формує на виході сигнал F із вхідних сигналів А, В, С, як показано на рисунку.

Зберіть схему. При перевірці її роботи для формування вхідних сигналів використайте:

а) джерела логічних сигналів;

б) генератор слів.

24. Розробіть схему, що формує на виході сигнал F із вхідних сигналів А, В, С, як показано на рисунку.

Зберіть схему. При перевірці її роботи для формування вхідних сигналів використайте:

а) джерела логічних сигналів;

б) генератор слів.

25. Розробіть схему, що формує на виході сигнал F із вхідних сигналів А, В, С, як показано на рисунку.

Зберіть схему. При перевірці її роботи для формування вхідних сигналів використайте:

а) джерела логічних сигналів;

б) генератор слів.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

48544. Методи вимірювання теплоємності і тепловмісту 6.86 MB
  Вимірювання ентальпії методом змішування. Вимірювання теплоємності. Прилади які використовуються для вимірювання ентальпії або теплоємності називаються калориметрами а методика вимірювання – калориметрією.
48545. ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И БД 2.06 MB
  Сергей Щербина Общие сведения о ГИС Большинство используемых данных с которыми работают информационные системы имеют пространственную привязку географические координаты т. Сервисы Google Mps и Google Erths фактически представляющие собой базовую инфраструктуру геоданных продемонстрировали потенциал уже завоевавших популярность географических информационных систем ГИС. Простота ввода и агрегации данных с помощью сервиса Google Erth позволяет видеть в нем прообраз ГИС будущего простых в использовании открытых сред.
48546. БАЗЫ ДАННЫХ КАК ОСНОВА ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ РЕШЕНИЙ 524.21 KB
  Сферы Воздух Вода Земля Био Количественные сведения о состоянии природной среды Наблюдения Диагноз Прогноз Климат После явления Сведения об объекте Перечень воздействий ЛПР Качественные сведения о ситуации время года климатический район тип объекта уровень принятия решений ЭММ Перечень рекомендаций Объект Оперативные Тактические Стратегические XII. БАЗЫ ДАННЫХ КАК ОСНОВА ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ РЕШЕНИЙ Проблемы поддержки решений в современных условиях Роль информации при принятии решений Принципы создания СППР Выявление знаний Примеры...
48547. Перспективы развития БД 3.17 MB
  Перспективы развития БД Развитие компьютерной техники Развитие ядра СУБД Развитие внешнего окружения Развитие средств работы с БД Развитие моделей данных Сенсорные сети Технологии обслуживания нового поколения Развитие компьютерной техники За последние 25 лет тактовая частота процессоров возросла с МГц до ГГц оперативная память – с нескольких сотен Кбайт до Гигабайт а память на дисках со 100 Мбайт до Тбайт и более. Рабочая нагрузка типового компьютера будущего потребует обработки Тбайт данных и производительности на терафлопном уровне....
48548. Базы данных. Модели данных 1.19 MB
  В настоящее время, а тем более в будущем, в условиях широкой информатизации общества все большее распространение будут получать справочные системы, системы информационной поддержки деятельности учреждений, системы поддержки принятия решений, системы автоматизированного учета и контроля, системы автоматизированного проектирования и множество других систем на базе средств информационных и коммуникационных технологий.
48549. Старажытныя цывілізацыі 650 KB
  Крыніцы вывучэння гісторыі Беларусі. Гісторыя Беларусі вывучаецца на аснове разнастайных гістарычных крыніц. Першымі на тэрыторыю Беларусі прыйшлі фінаугорскія плямены якія раней жылі за Уралам. Больш глыбокія вынінікі для Беларусі і Еўропы мела перасяленне індаеўрапейцаў.
48550. Автоматизация подготовки документов средствами СПС 178.5 KB
  Папки в СПС КонсультантПлюс 4. История запросов СПС КонсультантПлюс Основные сведения о системе Справочная правовая система КонсультантПлюс разработчик в РБ – ООО ЮрСпектр http: urspectr.info компания КонсультантПлюс г.
48551. Психодиагностика. Конспект лекций 1.01 MB
  пришел к выводу что положительная корреляция между тестами на различные способности например математические и литературные выявляет некоторый общий генеральный фактор. Позднее распространилась точка зрения согласно которой структуру свойств составляет ряд достаточно широких групповых факторов каждый из которых может в разных тестах иметь различный вес. Тесты достижений Наряду с тестами интеллекта специальных и комплексных способностей возник и еще один тип тестов широко применяемых в учебных заведениях – тесты достижений. В данном...
48552. Философия. Мировозренческая картина мира 147.76 KB
  Возникает в глубокой древности и характеризуется следующими свойствами: образность (образное освоение реальности) и синкретизм (слитность и нерасчленённость мифологии, знаний, ценностей). В мифе человек неразрывно сливается с природой. Мифологическое представление – это не столько знания, а реальность, в которой живёт человек.