Mavzu: Mantiqlik ventilli sxemalarni loyihalash

Mavzu: Mantiqlik ventilli sxemalarni loyihalash.
Reja:

1. 
   Mantiqlik ventillar asosida quriladigan tizimlar sxemotexnikasi va ularni loyihalash.
   
2. 
   Loyihalashni avtomatlashtirish – samaradorlik va O’KISni ishlab chiqarish murakkabligi muammolarini hal qilishning yagona usuli.
   

Mantiqiy eshiklar, sxemalar, tuzilmalar

Har qanday, eng ibtidoiy kompyuter eng murakkab texnik qurilmadir. Ammo bunday murakkab qurilma ham, tabiatdagi va texnologiyadagi hamma narsa kabi, ularning eng oddiy elementlaridan iborat. Har qanday kompyuter, aniqrog'i, uning har qanday elektron mantiqiy birligi o'nlab va yuz minglab eshiklardan (mantiqiy qurilmalar, asosiy mantiqiy sxemalar) iborat bo'lib, ular eshik algebrasining qoidalari va qonunlariga (aksiomalariga) muvofiq zanjirlarga birlashtirilgan. modullar.
Mantiqiy eshik (keyingi o'rinlarda oddiy darvoza deb yuritiladi) kompyuterning elektron komponentlarini tashkil etuvchi atom turidir. U teginish (shuning uchun nomi) kabi ishlaydi, signallar uchun yo'lni ochadi yoki yopadi.
Mantiqiy sxemalar mantiq algebrasining turli funktsiyalarini amalga oshirish uchun mo'ljallangan va uchta asosiy mantiqiy element (shlyuzlar, mantiqiy sxemalar yoki kommutatsiya sxemalari) yordamida amalga oshiriladi. Ular yarimo'tkazgichli davrlarning funktsiyalarini takrorlaydi.
Biz, odatdagidek, darvoza, mantiqiy sxemalarning ishlashini ikkilik tizimda va matematik, mantiqiy darajada texnik jihatlarga ta'sir qilmasdan ko'rib chiqamiz (mikroelektronika, tizim muhandisligi, garchi ular texnik informatikada juda muhim bo'lsa ham) .
Inkor, dis'yunksiya va konyunksiyaning mantiqiy funktsiyalari mos ravishda invertor, dis'yunktor va kon'yunktor deb ataladigan mantiqiy sxemalarni amalga oshiradi.
"Inversiya" yoki inkor qilish mantiqiy funktsiyasi inverter deb ataladigan mantiqiy sxema (eshik) tomonidan amalga oshiriladi.
Uning ishlash printsipini shartli ravishda quyidagicha ta'riflash mumkin: agar, masalan, "0" yoki "noto'g'ri" bu qurilmaning kirishiga 0 voltli kuchlanish sakrab o'tganligi bilan aniqlansa, chiqish 1 yoki " rost", shuningdek, chiqishda 1 voltlik kuchlanish olib tashlanishi uchun ham aniqlanishi mumkin.
Xuddi shunday, agar biz inverterning kirishida 1 volt ("to'g'ri") kuchlanish bo'ladi deb taxmin qilsak, inverterning chiqishida 0 volt, ya'ni "noto'g'ri" o'chiriladi (9-rasmdagi diagrammalar). ).
Inkor qilish funktsiyasini elektr lampochkasi bilan zanjirdagi ulanishning elektr zanjiri bilan shartli aniqlash mumkin (10-rasm), bunda yopiq zanjir 1 ("to'g'ri") yoki x=1 ga, ochiq zanjir esa mos keladi. 0 ("noto'g'ri") yoki x=0.




Diszyunktor shartli ravishda sxematik shakldagi elektr zanjiri bilan tasvirlangan (12-rasm).


12-rasm - Disjunktor sxemasining elektr analogi
Bog'lanish mantiqiy sxema (eshik) tomonidan amalga oshiriladi, konyunktor deb ataladi (13-rasm):




13-rasm - Konyunktorning ishlash printsipi
Konyunktor sxematik shakldagi elektr zanjiri bilan ifodalanishi mumkin (14-rasm).


14-rasm - Konyunktor sxemasining elektr analogi
Sxematik ravishda turli qurilmalarning mantiqiy diagrammalarida invertor, ajratuvchi va konyunktorni shartli ravishda quyidagicha tasvirlash mumkin (15-rasm). Konventsiyalarning umumiy qabul qilingan boshqa shakllari ham mavjud.


15-rasm - Valflar uchun belgilar (variant)
Ushbu eng oddiy asosiy mantiqiy elementlardan murakkab kompyuter mantiqiy sxemalari yig'iladi, loyihalashtiriladi, masalan, toplayıcılar, enkoderlar, dekoderlar va boshqalar. Katta (LSI) va o'ta katta (VLSI) integral mikrosxemalar (maydoni bo'lgan kremniy kristalida) o'z ichiga oladi. bir necha kvadrat santimetr) o'n minglab klapanlar. Bu ham mumkin, chunki mantiqiy sxemalarning asosiy to'plami (inverter, kon'yunktor, dis'yunktor) funktsional jihatdan tugallangan (har qanday mantiqiy funktsiyani ushbu asosiy eshiklar orqali ifodalash mumkin), ulardagi mantiqiy doimiylarning tasviri bir xil (1 ni ifodalovchi elektr signallari). va 0 bir xil) va turli sxemalar bir-biriga "ulangan" va "ko'milgan" bo'lishi mumkin (sxemalarning tarkibi va superpozitsiyasini bajarish). Shu tarzda, kompyuterning yanada murakkab komponentlari - xotira katakchalari, registrlar, kodlovchilar, dekoderlar, shuningdek, eng murakkab integral mikrosxemalar tuziladi.
Ikkilik tizimda x va y raqamlarining ba'zi bir raqamida p ning o'tkazilishini hisobga olgan holda x va y raqamini yig'ish va z raqamini olish jadvali shakl jadvali bilan ifodalanishi mumkin.