सीधे कोड से अतिरिक्त तक एक कनवर्टर के उदाहरण का उपयोग करते हुए दहनशील उपकरणों का संश्लेषण

हमारे आस-पास के सभी इलेक्ट्रॉनिक्स में अलग-अलग माइक्रोक्रिस्केट, अधिक जटिल इलेक्ट्रॉनिक्स होते हैं - उनके आधार पर निर्मित कार्यात्मक ब्लॉकों से।

इस स्तर पर, कंप्यूटर शाब्दिक रूप से खुद को बनाते हैं, एक कंप्यूटिंग डिवाइस के उपयोग के बिना सबसे सरल माइक्रोप्रोसेसर को भी संश्लेषित करना असंभव हो गया।

लेकिन चिप का आधार अभी भी क्या है? आवश्यक आउटपुट फ़ंक्शन के साथ एक साधारण डिजिटल डिवाइस कैसे बनाएं?

बिल्ली के नीचे - सभी आवश्यक सिद्धांत के साथ एक उपकरण के संश्लेषण का एक उदाहरण।

सिद्धांत की बिट

सभी प्राथमिक डिजिटल उपकरणों (DU) को कॉम्बिनेशन और सीरियल में विभाजित किया गया है। संयोजन नियंत्रण इकाइयों में, आउटपुट सिग्नल विशिष्ट रूप से वर्तमान इनपुट संकेतों के संयोजन से निर्धारित होते हैं। अनुक्रमिक नियंत्रण इकाइयों के आउटपुट सिग्नल (फ़ंक्शन) इनपुट सिग्नल (निर्देशांक) में परिवर्तन के अनुक्रम द्वारा निर्धारित किए जाते हैं।

लगभग सभी डिजिटल सर्किट के दिल में सबसे सरल तार्किक तत्व हैं और , या नहीं । स्वाभाविक रूप से, नियंत्रण केंद्र के कार्यान्वयन के लिए बहुत सारे विकल्प हो सकते हैं, जो समग्र प्राथमिक तर्क तत्वों के संयोजन पर निर्भर करता है। इसलिए, हम पहले से आरक्षण करते हैं कि हम एनएंड के आधार पर संश्लेषण का उत्पादन करेंगे, अर्थात। हम नियंत्रण केंद्र के निर्माण के दौरान केवल इस तत्व का उपयोग करते हैं।

मुझे लगता है कि हेबर दर्शकों को तर्क के बीजगणित की मूल बातें पता हैं। मैं केवल कुछ सूत्र ही दूंगा:

समस्या का बयान

इस लेख में, हम एक अनुक्रमिक सीपीयू के संश्लेषण का एक उदाहरण मानते हैं। एक उदाहरण के रूप में, एक कनवर्टर को सीधे कोड से अतिरिक्त कोड (तीन अंकों के कोड के लिए) पर ले जाएं।

एक अतिरिक्त संख्या कोड उल्टे संख्या के कम से कम महत्वपूर्ण बिट में 1 जोड़कर बनता है। उदाहरण के लिए, हमारे पास A = 10110 (बाईं ओर सबसे महत्वपूर्ण अंक) है। फिर ए के लिए रिटर्न कोड 01001 है, और अतिरिक्त कोड 01010 है।

डिवाइस संश्लेषण

शुरुआत करने के लिए हम सत्य सारणी बनाएंगे।
पदनाम: x - इनपुट संकेत, y - आउटपुट। सूचकांक "1" - कम बिट में।



अब सबसे सरल तार्किक कार्यों का उपयोग करते हुए इनपुट के आधार पर आउटपुट सिग्नल को व्यक्त करना आवश्यक है (असाइनमेंट की शर्तों के अनुसार, हम AND-NOT आधार का उपयोग करेंगे)।

सबसे अधिक बार, रिकॉर्डिंग के दो रूपों का उपयोग किया जाता है - पूर्ण विघटनकारी सामान्य रूप (SDNF) और पूर्ण संयुग्मक सामान्य रूप (SKNF)।

पहले मामले में, सत्य तालिका से चर के प्रत्येक सेट को एक मिन्टरम सौंपा गया है - सभी चर के तार्किक उत्पाद जो प्रत्यक्ष रूप में हैं यदि चर का मान 1 है, या उलटा रूप में अगर चर का मान 0. है तो किसी भी तार्किक फ़ंक्शन का प्रतिनिधित्व किया जा सकता है। वैरिएबल की इकाई सेटों के अनुरूप मिन्टरों की तार्किक राशि (वे सेट जिनके लिए तार्किक फ़ंक्शन 1 मान लेता है)। इस प्रतिनिधित्व को एसडीएनएफ कहा जाता है। टीएस को एंड-नॉट आधार में लागू करने के लिए एसडीएनएफ के रूप में आउटपुट फ़ंक्शन को प्रस्तुत करना उचित है।

SKNF के मामले में, सब कुछ बिल्कुल विपरीत है। फ़ंक्शन को मैक्स्टरम्स के तार्किक उत्पाद के रूप में दर्शाया गया है। अधिमात्रा सभी चरों का तार्किक योग है जो प्रत्यक्ष रूप में होता है यदि चर का मान 0 है, या व्युत्क्रम रूप में यदि चर का मान 1 है।

हम SDNF के रूप में आउटपुट फ़ंक्शन y1 लिखते हैं:

कार्नोट कार्ड

यह देखा जा सकता है कि अभिव्यक्ति काफी लंबी हो गई। अवशोषण और बंधन के नियमों को लागू करके इसे सरल बनाया जा सकता है। अनावश्यक कार्यों को न करने के लिए, आप तुरंत एक न्यूनतम फ़ंक्शन प्राप्त कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, आप Carnot मैप विधि लागू कर सकते हैं।

एक नक्शा एक तालिका है, जिसमें से प्रत्येक सेल सत्य तालिका के सेट में से एक से मेल खाती है। तीन चरों के तार्किक कार्य के लिए, Carnot मानचित्र में चार कोशिकाओं की दो क्षैतिज पंक्तियाँ होती हैं। Carnot मैप्स का उपयोग करने का अर्थ सेल नंबरिंग के एक विशेष रूप से चयनित क्रम से निर्धारित होता है, जिसमें इकाइयों या शून्य के साथ कोशिकाओं के किसी भी निकटवर्ती जोड़ी क्षैतिज या लंबवत रूप से ग्लूइंग शब्दों या सूत्र के कारकों से मेल खाती है। यदि SDNF के आधार पर संरचनात्मक सूत्र प्राप्त किया जाता है, तो केवल मानचित्र की कोशिकाएं जो व्यक्तिगत सेट निर्धारित करती हैं, को ध्यान में रखा जाता है। (SKNF के मामले में - शून्य)।

लोगों या शून्य के साथ कार्ड के आसन्न कोशिकाओं को एक समूह में जोड़ा जाता है। संयोजन करते समय, वे निम्नलिखित नियमों का उपयोग करते हैं:
1) आसन्न न केवल क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर आसन्न स्थित कोशिकाएं हैं, बल्कि नक्शे के विपरीत किनारों पर भी कोशिकाएं हैं;
2) कोशिकाएं 2, 4, 8, आदि में संयोजित हो सकती हैं;
3) एक ही कोशिका कई समूहों से संबंधित हो सकती है;
4) न्यूनतम संरचनात्मक सूत्र उन समूहों के सबसे छोटे सेट के आधार पर लिखा जाता है जो सभी को सिंगल (यदि SDNF का उपयोग किया जाता है) या शून्य (SKNF) कोशिकाओं को कैप्चर (कवर) करता है।

पहले मामले में, संरचनात्मक सूत्र एक तार्किक योग है, जिसमें से प्रत्येक शब्द कार्ड समूहों में से एक से मेल खाता है। इसके अलावा, प्रत्येक शब्द में केवल वे चर शामिल हैं जो संयुक्त कोशिकाओं के अनुरूप सेट में अपना अर्थ नहीं बदलते हैं। दूसरे मामले में, शून्य कोशिकाओं को समूहों में जोड़ा जाता है, न्यूनतम संरचनात्मक सूत्र एक तार्किक उत्पाद है, जिसके प्रत्येक कारक को मानचित्र समूह के आधार पर लिखा जाता है।

इसके अलावा, हम अपने नक्शे में केवल एकल सेट का संकेत देंगे। हम "शून्य" कोशिकाओं को खाली छोड़ देंगे।

यह शुरू करने का समय है ...

तो, हम उपरोक्त सिद्धांत द्वारा निर्देशित हमारे डिवाइस के संश्लेषण के लिए आगे बढ़ते हैं।

शुरू करने के लिए, हम सभी आउटपुट फ़ंक्शंस के लिए Carnot मैप्स तैयार करेंगे (हमारे पास उनमें से तीन हैं, जैसे इनपुट वाले)। एक सर्कल उन कोशिकाओं को चिह्नित करता है जो एक समूह में संयुक्त होते हैं। कृपया ध्यान दें कि हम इसी तार्किक स्तर के साथ अपरिवर्तित (इस समूह में) इनपुट संकेतों के उत्पादों को संक्षेप में प्रस्तुत करते हैं। शब्दों की संख्या समूह समूहों की संख्या के बराबर है। पहले नक्शे में, दूसरी और तीसरी कोशिकाएं, साथ ही तीसरी और चौथी कोशिकाएं संयुक्त हैं। दूसरे में - 2nd और 6th, साथ ही 4th और 8th। तीसरे नक्शे में 2, 3, 6, 7 वें सेल को एक समूह में जोड़ा गया है।

अगला, दाईं ओर, हम आउटपुट आउटपुट फ़ंक्शन को कम करने वाली कोशिकाओं के संयोजन के नियमों के अनुसार लिखते हैं। क्योंकि हमें उन्हें एक निश्चित आधार पर प्राप्त करने की आवश्यकता है, तर्क के बीजगणित को लागू करें, अर्थात्, सूत्र (1) और (2) और इनपुट चर के संदर्भ में कार्यों को व्यक्त करें।



अब हम प्राप्त किए गए कार्यों के अनुसार अपने नियंत्रण केंद्र को संश्लेषित कर सकते हैं:


हमें एक तैयार डिजिटल डिवाइस मिला - प्रत्यक्ष से वैकल्पिक तक तीन अंकों का कोड कनवर्टर।

मुझे नहीं पता कि उपरोक्त संश्लेषण विधि कितनी प्रासंगिक है। मैंने उस स्तर पर सब कुछ समझाने की कोशिश की जिस पर मैं खुद इस विषय को समझता हूं। मैं सक्षम Habrovsk से टिप्पणियों के लिए तत्पर हूं।

संदर्भ:
डिजिटल और एनालॉग-टू-डिजिटल डिवाइस / ए। वी। डींगोव, एन। वी। लोगोव। एलएमआई, 1989