Reja: Maqsadlar, vazifalar, dars mazmuni

Xatolarni tahlil qilishda simulyatsiya biz simulyatsiyani nazarda tutamiz, unda biz uskunaning ishdan chiqish sababini aniqlash uchun atrof-muhit / sharoitlarni yaratamiz. Bu muvaffaqiyatsizlik sababini aniqlashning eng yaxshi va tezkor usuli edi.
Nazorat uchun savollar

1. 
   Simmulatsiya dasturini o`rnatish jarayoni qanday bo`ladi?
   
2. 
   Simmulatsiya dasturini ishlab chiqishi?
   
3. 
   Simmulatsiya dasturidan foydalanish sihalari?
   

30-Mavzu: Kombinatsiyalangan mantiq haqida

Reja:

1. 
   Kombinatsiyalangan mantiq tasnifi
   
2. 
   Kombinatsiyalangan mantiqni amalga oshirish nazariyasi
   
3. 
   Kombinatsiyalangan mantiq xarakteristikasi
   

Raqamli mikrosxemalar fan va texnikaning ixtiyoriy masalasini yecha

oladilar. Buning uchun raqamli mikrosxema asosidagi qurilmada, yechiladigan
masalaning dastlab berilganlari haqidagi ma’lumotlar, yechish algoritmi va
hisoblash natijalari faqat ikkita qiymat: 0 va 1 signallari ko‘rinishida
ifodalanadi. Ikkilik raqamlari ketma-ketligi yordamida raqamli qurilmalarda
ixtiyoriy ma’lumolarni (raqamlar, matnlar, komandalar va h.z.) kodlash, saqlash
va qayta ishlash mumkin. Shunday qilib, raqamli tizimlarda o‘zgaruvchan va
o‘zgarmas (doimiy) kattaliklar raqamlar ko‘rinishida ifodalanadi. Shuning uchun
ularda masalalar yechishning sonli usullari ko‘llaniladi
Raqamli hisoblash texnikasida asos elementlari bo'lib mantiqiy “va”, “yoki”, “inkor” elementlari xizmat qiladi.
Mantiqiy elementlarni ishlab chiqarish texnologiyalarining bir qator turlari mavjud bo'lib, ularning har biri o'z yutuq va kamchiliklariga ega.
Mantiqiy elementning asosiy xarakteristkasi uning uzatish xarakteristkasi hisoblanadi.Chiqish kuchlanishining kirishlardan biridagi kuchlanishga bog‟liqligiga uzatish xarakteristkasi deyiladi.Bunda qolgan kirishlardagi kuchlanish o‟zgarmas bo‟lishi kerak.
Mantiqiy elementning turiga qarab, uzatish xarakteristkasining ko‟rinishi ham turlicha bo‟ladi. MElar invertirlovchi va invertirlamaydigan MElarga bo‟linadi. Invertirlovchi MEning chiqishida kirish signaliga nisbatan invers (teskari) signal olinadi. Masalan: «EMAS», «VA-EMAS», «YoKI - EMAS» amallarini bajaruvchi MElar invertirlovchi MElarga kiradi. Invertirlanmaydigan MEning chiqishida kirish signaliga mos (to‟g‟ri) signal olinadi.Masalan: «VA», «YOKI» MElari invertirlamaydigan MElar hisoblanadi.Mantiqiy elementlar asosida turli qurilmalarni loyihalash.
Raqamli hisoblash texnikasining asosiy qurilmalaridan biri – summatordir.
Mantiqiy amallar mulohazalar mazmuni yoki hajmining о‘zgarishiga hamda yangi
mulohazalarni shakllantirishga olib keladi. Mantiqiy ifodalar A, B, C, … lotin harflari yordamida belgilangan mulohazalarni konyunksiya, dizyunksiya, inversiya, implikatsiya va ekvivalensiya kabi mantiqiy bog‘lovchilar bilan ma’lum bir qoidaga ko‘ra birlashtirish natijasida hosil qilinadi. Mantiqiy ifodalar unda ishtirok etgan o‘zgaruvchilarning qiymatlariga bog‘liq ravishda rost (mantiqiy 1) yoki yolg‘on (mantiqiy 0) qiymatlardan birini qabul qilishi mumkin. Quyida sodda mulohazalar ustida bajarilishi mumkin bo‘lgan ba’zi amallar bilan tanishamiz.
Ikkita sodda mulohazaning “va” bog‘lovchisi orqali bog‘lanishidan hosil bo‘lgan yangi mulohazaga sodda mulohazalar ko‘paytmasi dеyiladi.
Mantiq algebrasi matematikaning bir bо‘limi hisoblanib, avtomatik qurilmalarni
loyihalashtirishda, axborot va kommunikatsiya texnologiyalarining apparatli va dasturiy vositalarini ishlab chiqishda muhim o‘rin tutadi. Ma’lumki, har qanday axborot diskret kо‘rinishda, ya’ni alohida qiymatlarning fiksirlangan (belgilangan) to‘plami kо‘rinishida taqdim etilishi mumkin. Diskret qayta ishlovchi qurilma ikkilik signallarni qayta ishlaganidan keyin biror mantiqiy amalning qiymatini chiqarsa, u mantiqiy element deb ataladi. Bunday qiymatlar (signallar)ni
qayta ishlovchi qurilmalarga esa diskret qurilmalar deyiladi. Mantiqiy elementlar kompyuterning tarkibiy qismi bo‘lib, ikkilik o‘zgaruvchilar ustida muayyan mantiqiy amallarni bajarish uchun mo‘ljallangan elementlar hisoblanadi.
Zamonaviy raqamli texnologiyalarning barcha hisoblash qurilmalari (kompyuter, mobil qurilmalar) mantiqiy elementlarga asoslangan. Kompyutеrning har qanday mantiqiy amali asosiy mantiqiy elеmеntlar yordamida bajariladi. Har bir mantiqiy element bir yoki bir necha mantiqiy amalning bajarilishini ta’minlaydi.
Quyida eng sodda va keng tarqalgan mantiqiy elementlar bilan tanishamiz.
Elеmеntlarning o‘zi oddiy elеktr sxеmalardan tuziladi. Bunda sxеmaning kirish qismiga kеlgan signallarga argumеnt dеyilsa, chiqishdagi signallar esa argumеntning funksiyasi bo‘ladi. Sxеmaning ma’lum qismida signalning mavjud bo‘lishi bir (1)ni, mavjud emasligi esa nol (0)ni ifodalaydi.

Nazorat uchun savollar

1. 
   Kombinatsiyalangan mantiq nima?
   
2. 
   Kombinatsiyalangan mantiqni amalga oshirish bosqichlari?
   
3. 
   Kombinatsiyalangan mantiq xarakteristikasi nima?
   

31-Mavzu: Kombinatsiyalangan mantiqni amalga oshirish

Reja:

1. 
   Kombinatsiyalangan mantiq nazariyasi
   
2. 
   Qo'shimchalar nazariyasi
   
3. 
   Subtraktor nazariyasi
   

Raqamli qurilmalar nazariyasidagi kombinatsion mantiq (kombinatsion sxema) kombinatsion qurilmalar ishlashining binar mantiqidir. Kombinatsion qurilmalarda chiqish holati yagona kirish signallari to'plami bilan aniqlanadi, bu kombinatsiyaviy mantiqni ketma-ket mantiqdan ajratib turadi, bunda chiqish qiymati nafaqat joriy kirish harakati, balki raqamli qurilmaning ishlash tarixiga ham bog'liq. Boshqacha qilib aytganda, ketma-ket mantiq xotiraning mavjudligini nazarda tutadi, bu kombinatsiyaviy mantiqda ko'zda tutilmagan.

Kombinatsiyaviy mantiq hisoblash sxemalarida kirish signallarini ishlab chiqarish va saqlanadigan ma'lumotlarni tayyorlash uchun ishlatiladi. Amalda hisoblash qurilmalari odatda kombinatsion va ketma-ket mantiqni birlashtiradi. Masalan, arifmetik mantiq birligi (ALU) kombinatsiyalangan tugunlarni o'z ichiga oladi.
Kombinatsiyaviy mantiq matematikasi mantiqiy algebra tomonidan taqdim etilgan. Asosiy operatsiyalar quyidagilardir:

• 
  birikma {\ displaystyle x \ land y} x \ land y;
  
• 
  disjunction {\ displaystyle x \ lor y} x \ lor y;
  
• 
  inkor (teskari) {\ displaystyle \ lnot x} \ lnot x yoki {\ displaystyle {\ bar {x}}} {\ bar {x}}.
  

Mantiqiy elementlar kombinatsiyalangan sxemalarda qo'llaniladi:

• 
  konyunktor (VA);
  
• 
  ajratuvchi (OR);
  
• 
  inverter (EMAS),
  

shuningdek olingan elementlar:

• 
  VA EMAS;
  
• 
  YOKI YO'Q;
  
• 
  Eksklyuziv OR
  
• 
  Ekvivalentlik (eksklyuziv yoki YO'Q).
  

Eng mashhur kombinatsion qurilmalar yig'uvchi, yarim to'ldiruvchi, kodlovchi, dekoder, multipleksor va demultipleksatordir.
Mantiqiy iboralarni taqdim etish shakllari "to'g'ri" (T - rost) va "noto'g'ri" (F - noto'g'ri) tushunchalariga asoslanadi. Ikkilik tizimda bu taklif o'zgaruvchilarini kodlaydigan 1 va 0 qiymatlariga mos keladi. Kombinatsiyalangan mantiqiy ifodalar haqiqat jadvali shaklida yoki mantiqiy algebra formulasi shaklida ifodalanishi mumkin. Quyida uchta o'zgaruvchi uchun haqiqat jadvaliga misol keltirilgan.


Haqiqat jadvali mantiqiy ifodani algebraik formula shaklida ifodalash uchun asos bo'lib xizmat qiladi:
{\ displaystyle x \ land {\ bar {y}} \ land {\ bar {z}} \ lor x \ land y \ land z.} x \ land {\ bar {y}} \ er {\ bar {z }} \ lor x \ land y \ land z.
Jadvaldan farqli o'laroq, mantiqiy formulani mantiqiy algebra qoidalariga muvofiq o'zgartirish mumkin. Qisqartirilgan ifoda quyidagicha topiladi:
{\ displaystyle x \ land ({\ bar {y}} \ land {\ bar {z}} \ lor y \ land z).} x \ land ({\ bar {y}} \ land {\ bar {z) }} \ lor y \ land z).
Kombinatsiyaviy mantiq nuqtai nazaridan taqdim etilgan formulalar bir xil funktsiyani belgilaydi. Farqi shundaki, qisqartirilgan formula sizga mos keladigan kombinatsiyalangan sxemani yanada ixcham shaklda amalga oshirish imkonini beradi.
Kombinatsiyalangan mantiqiy formulalarni minimallashtirish (soddalashtirish) quyidagi qoidalarga muvofiq amalga oshiriladi:
{\ displaystyle (x \ lor y) \ land (x \ lor z) = x \ lor (y \ land z),} (x \ lor y) \ land (x \ lor z) = x \ lor (y \ er z),
{\ displaystyle (x \ land y) \ lor (x \ land z) = x \ land (y \ lor z);} (x \ land y) \ lor (x \ land z) = x \ land (y \) lor z);
{\ displaystyle x \ lor (x \ land y) = x,} x \ lor (x \ land y) = x,
{\ displaystyle x \ land (x \ lor y) = x;} x \ land (x \ lor y) = x;
{\ displaystyle x \ lor ({\ bar {x}} \ land y) = x \ lor y,} x \ lor ({\ bar {x}} \ land y) = x \ lor y,
{\ displaystyle x \ land ({\ bar {x}} \ lor y) = x \ land y;} x \ land ({\ bar {x}} \ lor y) = x \ land y;
{\ displaystyle (x \ lor y) \ land ({\ bar {x}} \ lor y) = y,} (x \ lor y) \ land ({\ bar {x}} \ lor y) = y,
{\ displaystyle (x \ land y) \ lor ({\ bar {x}} \ land y) = y.} (x \ land y) \ lor ({\ bar {x}} \ land y) = y.
Minimallashtirish (soddalashtirish) protsedurasi mantiqiy funktsiyani soddalashtirishga va shu bilan kombinatsiyalangan sxemalarni yanada ixcham amalga oshirishga erishishga imkon beradi.
Nazorat uchun savollar

1. 
   Kombinatsiyalangan mantiqni izohlang ?
   
2. 
   Qo'shimchalar nazariyasini ayting?
   
3. 
   Subtraktor nazariyasi?
   

32-mavzu: Kodlovchi va dekoderni in'ektsiya qilish nazariyasi
Reja:

1. 
   Kodlovchini aniqlash
   
2. 
   Kodlovchi sxemasi
   
3. 
   Dekoder ta'rifi
   
4. 
   Dekoder sxemasi
   
5. 
   Dekoderlar yordamida mantiqni amalga oshirish
   

Kodlovchi - bu ikkilik ma'lumotni maksimal 2n kirish chizig'idan n ta chiqish chizig'iga aylantiruvchi raqamli kombinatsiyalangan sxema. Tegishli kirish ikkilik qiymati chiqish satrlarini hosil qiladi.
Kodlovchi sxemasi
Kodlovchi misoli:
Sakkizlikdan ikkilik kodlovchiga
Unda har bir sakkizlik, jami sakkizta raqam uchun kirishlar mavjud. U uchta chiqish liniyasiga ega (qoidaga ko'ra, 2n kirish liniyasi enkoderida n ta chiqish liniyasi bo'ladi). Chiqishlar ikkilik raqamlardir.
Kodlovchi OR eshiklari yordamida amalga oshirilishi mumkin. Agar sakkizlik raqam qiymati 1, 3, 5, 7 bo'lsa, C chiqishi 1 ga teng. Agar sakkizlik raqam 2, 3, 6, 7 bo'lsa, B chiqishi bitta bo'ladi. Agar kirishning sakkizlik raqamli qiymati bo'lsa, AS chiqishi bitta bo'ladi. 4 , 5, 6, 7. Quyidagi mantiqiy ifodalar chiqishni ifodalaydi.
A = O4 + O5 + O6 + O7
B = O2 + O3 + O4 + O7
C = O1 + O3 + O6 + O7
O0 O1 O2 O3 O4 O5 O6 O7 A B C
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1
0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1
0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0
0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1
Sakkizlik ikkilik kodlovchi haqiqat jadvali
Yagona cheklov - bu stolda amalga oshirilgan kodlovchi. Ya'ni, istalgan vaqtda faqat bitta kirish faol rejimda bo'lishi mumkin. Shuning uchun agar ikkita kirish faol bo'lsa, chiqish chiziqlari aniqlanmagan natijalarni keltirib chiqaradi. Misol keltiraylik, agar O3 kirish faol bo'lsa va O6 kirish ham faol bo'lsa, kodlovchi chiqishni 111 deb chiqaradi. Natija O6 yoki O3 ni bildirmaydi. Shunday qilib, bu tartibsizlik.
Ushbu muammoni hal qilish uchun yangi enkoderlar bir vaqtning o'zida faqat bitta kirish faollashishini ta'minlash uchun kirish ustuvorligi bilan ishlab chiqilgan. Agar ushbu yangi tizim yuqori raqamlar uchun yuqori ustuvorlik o'rnatilsa, u holda yoqilgan O3 va O6 uchun chiqish 110 bo'ladi, bu ikkilik 6 ga to'g'ri keladi. Buning sababi, O6 ning O3 ga qaraganda yuqoriroq ustuvorligiga ega.
Ustuvor kodlovchi
Prioritet enkoder - bu kirishlar uchun ustuvor funktsiyaga ega bo'lgan kodlovchi sxemasining maxsus turi. Prioritet funksiyasi real dunyoda ishlaydi. Misol uchun, agar navbat bo'lsa va sizda ustuvorlik bo'lsa, siz birinchi bo'lasiz! Agar ikkala kirish qiymati 1 bo'lgan operatsiya mavjud bo'lsa, u holda eng yuqori ustuvorlikka ega bo'lgan 1 ustunlik qiladi.
O0 O1 O2 O3 A B Y
0 0 0 0 X X 0
1 0 0 0 0 0 1
X 1 0 0 0 1 1
X X 1 0 1 0 1
X X X 1 1 1 1
Ustuvor kodlovchi uchun haqiqat jadvali
Ustuvor kodlovchining haqiqat jadvalidan ko'rinib turibdiki, u uchta chiqishga ega. Ikkita umumiy chiqish; ikkinchisi Y, yaroqli bit ko'rsatkichidir. Bir yoki bir nechta kirish 1 ga o'rnatilganda o'ng bit indikatori 1 ga o'rnatiladi. Agar barcha kirishlar 0 ga o'rnatilgan yoki ma'lumot noto'g'ri bo'lgan shart mavjud bo'lsa, Y ham 0 ga aylanadi. Agar Y bo'lsa, boshqa chiqishlar tekshirilmaydi. 0 bo'ladi. Keyin ular befarqlik shartlari sifatida ko'rsatiladi. Haqiqat jadvallari o'zgaruvchilar uchun 16 ta atama ro'yxati o'rniga 0 yoki 1 ni belgilash uchun ahamiyatsiz so'zlardan foydalanadi. Masalan, 100X 1000 yoki 1001 degan ma'noni anglatadi.
Avval aytib o'tganimizdek, indeks raqami qanchalik baland bo'lsa, raqamning ustuvorligi shunchalik yuqori bo'ladi. Haqiqat jadvalidan ko'rinib turibdiki, O3 kirishi kirish sifatida eng yuqori ustuvorlikka ega. Shuning uchun, boshqa kirish raqamlari uchun qiymatlar qanday bo'lishidan qat'i nazar, O3 qiymati 1 bo'lsa, chiqish 11 ga aylanadi. Xuddi shunday, O2 O3 dan past va O1 va O0 dan yuqori. O2 kirish 1 bo'lsa, natija 10. Xuddi shunday, O1 uchun chiqish 01, O0 uchun esa natija 00 bo'ladi.
Ustuvor kodlovchi uchun mantiqiy funktsiya quyidagicha bo'ladi:
A = D2 + D3
B = D3 + D1 D2
Y = D0 + D1 + D2 + D3

Prioritet enkoder sxemasi, tasvir manbai Nichianabigian, Priority encoder 4-2, CC BY-SA 4.0

DEKODERLAR

Ta'rif va umumiy ko'rinish
Dekoder - bu kodlovchiga qarama-qarshi operatsiyani bajaradigan kombinatsiyalangan sxema. U kodlangan ma'lumotni n ta kirish qatoridan maksimal 2n chiqish qatoriga qadar dekodlaydi yoki soddalashtiradi.
Dekoder sxemasi
Ikkilik kodlar har xil miqdordagi ma'lumotlarni ifodalaydi. N-bitli ikkilik kod maksimal 2n turli xil kodlangan ma'lumotlar elementlarini ifodalashi mumkin. Dekoder bu ma'lumotni dekodlaydi va natijani chiqaradi.
Dekoderlar kirishdan chiqish chizig'idagi dekoderlar sonigacha bo'lgan raqamlar sifatida belgilanadi. Agar kirish satrlari soni n bo'lsa, u holda chiqish maksimal 2n qator bo'ladi. Har bir alohida kirish kombinatsiyasi ajoyib chiqish qiymatini ishlab chiqaradi.
Dekoderning ishlashini ko'rsatish uchun 3-dekoderga misol keltiramiz: 8. Spetsifikatsiyada sxema uchta kirish chizig'ini sakkizta chiqishga dekodlashini nazarda tutadi, har bir alohida chiqish minimal shartlarni ifodalaydi. Bog'langan shlyuzlar kerak bo'lganda kirish ma'lumotlar qatorlarini o'zgartirmaydi. Mantiq VA eshiklari (jami sakkizta) minimal shartlarni ishlab chiqaradi (har biri bitta chiqish uchun).
A B C O0 O1 O2 O3 O4 O5 O6 O7
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0
0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0
1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0
1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1
Dekoder haqiqat jadvali
Haqiqat jadvalidan biz yettita chiqish 0 qiymatiga ega ekanligini va bitta chiqish 1 qiymatiga ega ekanligini ko'rishimiz mumkin. Qiymati 1 ga teng bo'lgan natija haqiqiy kirish qiymati yoki minimal muddatdir.
NAND va NOR kabi universal tayanch eshiklari bilan qurilgan dekoderlar mavjud. NAND eshigidan foydalanish tejamkor va dekoderni yaratish uchun samarali hisoblanadi. Dekoderlar, shuningdek, kodlovchilar kabi kirishlarni ham o'z ichiga olishi kerak. Dekoder yoqish kirish pin 0 da bo'lganda yoqiladi. Bir vaqtning o'zida faqat bitta chiqish 0 bo'lishi mumkin, qolgan chiqishlar esa 1 bo'ladi. Quyidagi haqiqat jadvali operatsiyani soddalashtiradi.
A B O0 O1 O2 O3 ni yoqing
1 X X 1 1 1 1
0 0 0 0 1 1 1
0 0 1 1 0 1 1
0 1 0 1 1 0 1
0 1 1 1 1 1 1
E ning qiymati 1 ga o'rnatilgan bo'lsa, sxemalar o'chiriladi. Kodlovchi pallasida bo'lgani kabi, E qiymati 1 ga o'rnatilgan bo'lsa, boshqa kirishlar tekshirilmaydi. Dekoderning o'chirilgan holatida hech qanday chiqish 0 qiymatiga ega emas va minimal davrni tanlash mumkin emas. Ko'pgina dekoderlarda bir nechta rezolyutsiya pinlari mavjud. Dekoder funktsiyalarini bajarish uchun ular mantiqiy operatsiyalarga rioya qilishlari kerak.
Agar dekoder faollashtirilgan kirishlar bilan to'ldirilgan bo'lsa, demultipleksator dekoder yordamida amalga oshirilishi mumkin. Bunga parallel ravishda tegishli dekoderlar katta dekoderlarni yaratishi mumkin.
Dekoderlar yordamida mantiqni amalga oshirish
Dekoderda 2n qator kirish ma'lumotlari va n qator chiqish mavjud. 2n mintermlarni, n esa mintermlar hosil bo'ladigan o'zgaruvchilar sonini ifodalaydi. Yuqorida aytib o'tilganidek, har bir kirish kombinatsiyasi uchun turli xil chiqishlar mavjud.
Dekoderdan mantiqiy eshiklarni amalga oshirish uchun foydalanish mumkin, chunki mantiqiy funktsiyalar mintermlar yig'indisidan boshqa narsa emas. Dekoder bilan bog'langan OR darvozasi mantiqiy funktsiyaning mantiqini amalga oshirishi mumkin.

Nazorat uchun savollar

1. 
   Kodlovchini aniqlash ?
   
2. 
   Kodlovchi sxemasi ?
   
3. 
   Sakkizlikdan ikkilik kodlovchiga aylantirish?
   
4. 
   Prioritet enkoder sxemasi?
   
5. 
   Dekoder ta'rifi?
   
6. 
   Dekoder sxemasi?
   
7. 
   Dekoderlar yordamida mantiqni amalga oshirish?
   
8. 
   Koderlar va dekoderlarni qo'llash?
   
9. 
   Kodlovchini aniqlash?
   

33-Mavzu: Kodlovchi va dekoderni sxemasi

Reja:

1. 
   Kodlovchi koderni sxemasi
   
2. 
   Kodlovchi dekoderni sxemasi
   
3. 
   Koder va dekoderni sxemasini qo`llash
   

Kodlovchi - bu dekoderning teskari ishini bajaradigan kombinatsiyalangan sxema. U maksimal 2 n qator kiritish va “n” chiqish qatoriga ega. U faol Oliy kirishga ikkilik ekvivalentini chiqaradi. Shuning uchun enkoder n ta bitli 2 n kirish qatorini kodlaydi. Ixtiyoriy ravishda enkoderlarda yoqish signalini taqdim eting.4 dan 2 gacha kodlovchi 4 dan 2 gacha bo'lgan kodlovchida to'rtta Y 3, Y 2, Y 1 va Y 0 kirishlari va ikkita chiqishlari A 1 va A 0 bo'lsin. 4 dan 2 gacha kodlovchining blok diagrammasi quyidagi rasmda ko'rsatilgan.


Istalgan vaqtda, mos keladigan ikkilik chiqishni olish uchun ushbu 4 ta kirishdan faqat bittasi "1" ga o'rnatilishi mumkin. 4 dan 2 gacha kodlovchining haqiqat jadvali quyida ko'rsatilgan.
kirish chiqishlari
Y 3 Y 2 Y 1 Y 0 A 1 A 0
0 0 0 1 0 0
0 0 1 0 0 1
0 1 0 0 1 0
1 0 0 0 1 1
Haqiqat jadvalidan biz har bir pin uchun mantiqiy funktsiyalarni quyidagicha yozishimiz mumkin
A1 = Y3 + Y2
A0 = Y3 + Y1
Yuqoridagi ikkita mantiqiy funktsiyani ikkita kirish OR eshiklari yordamida amalga oshirishimiz mumkin. 4-2 datchikning sxematik diagrammasi quyidagi rasmda ko'rsatilgan.


Yuqoridagi sxemada ikkita OR eshiklari mavjud. Ushbu OR eshiklari ikkita bit bilan to'rtta kirishni kodlaydi.
Sakkizlikdan ikkilik kodlovchiga
Sakkizdan ikkilik kodlovchi sakkizta kirishga ega, Y 7 dan Y 0 gacha va uchta chiqish A 2, A 1 va A 0. Sakkizlikdan ikkilik kodlovchiga - faqat 8 - 3 kodlovchiga. Sakkizlik va ikkilik kodlovchining blok diagrammasi quyidagi rasmda ko'rsatilgan.


Istalgan vaqtda tegishli ikkilik kodni olish uchun ushbu sakkizta kirishdan faqat bittasi "1" ga o'rnatilishi mumkin. Sakkizlik kodlovchining haqiqat jadvali quyida ko'rsatilgan.
kirish chiqishlari
Y 7 Y 6 Y 5 Y 4 Y 3 Y 2 Y 1 Y 0 A 2 A 1 A 0
0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1
0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0
0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1
0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1
0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0
1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1
Haqiqat jadvalidan biz har bir pin uchun mantiqiy funktsiyalarni quyidagicha yozishimiz mumkin
A2 = Y7 + Y6 + Y5 + Y4
A1 = Y7 + Y6 + Y3 + Y2
A0 = Y7 + Y5 + Y3 + Y1
Yuqoridagi mantiqiy funktsiyalarni to'rtta OR kirishidan foydalanib amalga oshirishimiz mumkin. Sakkizli enkoderning sxematik diagrammasi quyidagi rasmda ko'rsatilgan.

Yuqoridagi sxemada uchta 4-kirish OR eshiklari mavjud. Ushbu OR eshiklari sakkizta kirishni uchta bit bilan kodlaydi.
Kodlovchining kamchiliklari
Quyida oddiy enkoderning kamchiliklari keltirilgan.
Barcha enkoder chiqishlari nolga teng bo'lganda noaniqlik mavjud. Chunki bu faqat eng muhim kirish bitta bo'lsa yoki barcha kirishlar nolga teng bo'lsa, kirishlarga mos keladigan kod bo'lishi mumkin.
Agar bir nechta kirish yuqori faol bo'lsa, enkoder yaroqsiz kod bo'lishi mumkin bo'lgan chiqishni chiqaradi. Misol uchun, agar Y 3 va Y 6 "1" bo'lsa, u holda kodlovchi chiqishda 111 ni chiqaradi. Bu "1" bo'lganda Y 3 ga mos keladigan ekvivalent kod yoki "1" bo'lganda Y 6 ga mos keladigan ekvivalent kod emas.
Barcha enkoder chiqishlari nolga teng bo'lganda noaniqlik mavjud. Chunki bu faqat eng muhim kirish bitta bo'lsa yoki barcha kirishlar nolga teng bo'lsa, kirishlarga mos keladigan kod bo'lishi mumkin.
Agar bir nechta kirish yuqori faol bo'lsa, enkoder yaroqsiz kod bo'lishi mumkin bo'lgan chiqishni chiqaradi. Misol uchun, agar Y 3 va Y 6 "1" bo'lsa, u holda kodlovchi chiqishda 111 ni chiqaradi. Bu "1" bo'lganda Y 3 ga mos keladigan ekvivalent kod yoki "1" bo'lganda Y 6 ga mos keladigan ekvivalent kod emas.
Shunday qilib, ushbu qiyinchiliklarni engish uchun biz kodlovchining har bir kirishiga ustuvorliklarni belgilashimiz kerak. Keyin enkoderning chiqishi yuqori ustuvorlikka ega bo'lgan faol yuqori kirish (lar) ga mos keladigan (ikkilik) kod bo'ladi. Ushbu kodlovchi ustuvor kodlovchi deb ataladi.
Ustuvor kodlovchi
4 dan 2 gacha ustuvor kodlovchida to'rtta Y 3, Y 2, Y 1 va Y 0 kirishlari va ikkita A 1 va A 0 chiqishlari mavjud. Bu erda Y 3 kirish eng yuqori ustuvorlikka ega va Y 0 kirish eng past ustuvorlikka ega. Bunday holda, bir vaqtning o'zida bir nechta kirishlar "1" qiymatiga ega bo'lsa ham, chiqish ustuvorligi yuqori bo'lgan kirishga mos keladigan (ikkilik) kod bo'ladi.
Chiqishlarda mavjud bo'lgan kod haqiqiy yoki yo'qligini bilish uchun boshqa chiqishni, V ni ko'rib chiqdik.
Agar kamida bitta enkoder kirishi "1" ga teng bo'lsa, chiqishlarda mavjud kod haqiqiy hisoblanadi. Bunday holda, V chiqishi 1 bo'ladi.
Agar kodlovchining barcha kirishlari "0" ga teng bo'lsa, chiqishlarda mavjud kod yaroqsiz. Bunday holda, V chiqishi 0 bo'ladi.
Agar kamida bitta enkoder kirishi "1" ga teng bo'lsa, chiqishlarda mavjud kod haqiqiy hisoblanadi. Bunday holda, V chiqishi 1 bo'ladi.
Agar kodlovchining barcha kirishlari "0" ga teng bo'lsa, chiqishlarda mavjud kod yaroqsiz. Bunday holda, V chiqishi 0 bo'ladi.
4 dan 2 gacha ustuvorlik kodlovchisining haqiqat jadvali quyida ko'rsatilgan.
kirish chiqishlari
Y 3 Y 2 Y 1 Y 0 A 1 A 0 B
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 1
0 0 1 x 0 1 1
0 1 x x 1 0 1
1 x x x 1 1 1
Har bir pin uchun soddalashtirilgan ifodalarni olish uchun 4 ta K-map o'zgaruvchisidan foydalaning.


Soddalashtirilgan mantiqiy funktsiyalar
A1 = Y3 + Y2
A0 = Y3 + Y2'Y1
Xuddi shunday, biz mantiqiy chiqish funksiyasini V sifatida olamiz
V = Y3 + Y2 + Y1 + Y0
Yuqoridagi mantiqiy funktsiyalarni darvozalar yordamida amalga oshirishimiz mumkin. 4-2 ustuvor sensorning sxematik diagrammasi quyidagi rasmda ko'rsatilgan.

Yuqoridagi sxemada ikkita kirishli ikkita OR eshiklari, to'rtta kirishli bitta OR shlyuzlari, ikkita kirishli bitta AND eshigi va invertor mavjud. Bu erda invertorning AND eshigi kombinatsiyasi bir vaqtning o'zida bir nechta kirishlar "1" bo'lsa ham, chiqishlarda haqiqiy kodni yaratish uchun ishlatiladi. Shuning uchun, bu sxema har bir kirishga tayinlangan ustuvorlik asosida to'rtta kirishni ikkita bit bilan kodlaydi.

34-Mavzu: Multipleksor va demultipleksor nazariyasi

Reja:

1. 
   Multipleksorlar.
   
2. 
   Demultipleksorlar.
   
3. 
   Ularning ishlashi. Sxemalari va qo’llanishi.
   

Multiplekser - bu bir nechta kirish usullaridan birini tanlab, uning chiqishiga bog'laydigan qurilma. Multipleksorda bir nechta ma'lumot kirishlari (D 0, D 1, ...), manzil yozuvlari (A 0 A 1, ...), strob signalini C va bitta chiqish Q ni ta'minlash uchun kirish mavjud. Shakl. 1, f to'rtta ma'lumot kiritish bilan multipleksorning ramziy tasvirini ko'rsatadi.

Multiplekserning har bir ma'lumot kiritishiga manzil deb nomlangan raqam beriladi. S kirishiga strob signal berilganda, multipleksor manzil kirish joylarida ikkilik kod bilan o'rnatiladigan kirishlardan birini tanlaydi va uni chiqishga ulaydi.
Shunday qilib, turli xil ma'lumot kirishlarining manzillarini manzil kirishlariga etkazib berish orqali raqamli signallarni ushbu kirish qismlaridan chiqishga Q.ga etkazish mumkin. Shubhasiz, ma'lumotlarning kirish soni n inf va manzil kirishlar soni n inf \u003d 2 nadr nisbati bilan bog'liq.
Multipleksorning ishlashi Jadvalda aniqlangan. 1. Strob signal bo'lmasa (C \u003d 0), ma'lumot kirishlari va chiqishi (Q \u003d 0) o'rtasida hech qanday bog'liqlik bo'lmaydi. Strob signal (C \u003d l) qo'llanilganda, ikkilik shaklda i raqami manzil yozuvlarida o'rnatilgan D i ma'lumot kirishlarining mantiqiy darajasi chiqishga uzatiladi.
Multiplekser - bu bir nechta kirish usullaridan birini tanlab, uning chiqishiga bog'laydigan qurilma. Multipleksorda bir nechta ma'lumot kirishlari (D 0, D 1, ...), manzil yozuvlari (A 0 A 1, ...), strob signalini C va bitta chiqish Q ni ta'minlash uchun kirish mavjud. Shakl. 1, f to'rtta ma'lumot kiritish bilan multipleksorning ramziy tasvirini ko'rsatadi.
Multiplekserning har bir ma'lumot kiritishiga manzil deb nomlangan raqam beriladi. S kirishiga strob signal berilganda, multipleksor manzil kirish joylarida ikkilik kod bilan o'rnatiladigan kirishlardan birini tanlaydi va uni chiqishga ulaydi.
Shunday qilib, turli xil ma'lumot kirishlarining manzillarini manzil kirishlariga etkazib berish orqali raqamli signallarni ushbu kirish qismlaridan chiqishga Q.ga etkazish mumkin. Shubhasiz, ma'lumotlarning kirish soni n inf va manzil kirishlar soni n inf \u003d 2 nadr nisbati bilan bog'liq.
Multipleksorning ishlashi Jadvalda aniqlangan. 1. Strob signal bo'lmasa (C \u003d 0), ma'lumot kirishlari va chiqishi (Q \u003d 0) o'rtasida hech qanday bog'liqlik bo'lmaydi. Strob signal (C \u003d l) qo'llanilganda, ikkilik shaklda i raqami manzil yozuvlarida o'rnatilgan D i ma'lumot kirishlarining mantiqiy darajasi chiqishga uzatiladi. Shunday qilib, A l A 0 \u003d ll 2 \u003d 3 10 manzilini o'rnatayotganda, 3 10 manzili, ya'ni D 3 bilan ma'lumot kiritish signali Q chiqishiga uzatiladi.Ushbu jadvaldan Q chiqishi uchun quyidagi mantiqiy ifodani yozishingiz mumkin:

Ushbu ifodaga muvofiq qurilgan multipleksorning sxematik diagrammasi shakl. 1, b.
Ko'p bitli kirish ma'lumotlarini chiqishlarga parallel ravishda uzatish zarur bo'lgan hollarda, uzatilgan ma'lumotlar bitlari soniga ko'ra multipleksorlarning parallel ulanishi qo'llaniladi.