Разработка функциональных схем основных узлов
Синтез одноразрядного четверичного умножителя
ОЧУ - это комбинационное устройство, имеющее 5 входов и 3 выхода:
· 2 разряда из регистраМн, преобразованные в ФДК;
· 2 разряда из регистра Мт, преобразованные в ПМ;
· управляющий вход h.
Разряды множителя закодированы в обыкновенной двоичной с/с:
0 - 00; 1 - 01; 2 - 10; 3 - 11.
Разряды множимого закодированы в соответствии с заданием:
0 - 11; 1 - 01; 2 - 10; 3 - 00.
Управляющий вход h определяет тип операции:
0 - умножение закодированных цифр, поступивших на информационные входы ОЧУ.
1 - вывод на выходы без изменения значения разрядов, поступивших из регистра множимого.
Принцип работы ОЧУ описывается с помощью таблицы истинности.
Таблица истинности ОЧУ
Мн | Мт | Упр. | Ст. разряд | Мл.разряд | Пример | ||||
h | |||||||||
3·0=00 | |||||||||
Выход - код «03» | |||||||||
3·1=03 | |||||||||
Выход - код «03» | |||||||||
3·2=12 | |||||||||
Выход - код «03» | |||||||||
x | x | x | x | 3·3=21 | |||||
x | x | x | x | Выход - код «03» | |||||
1·0=00 | |||||||||
Выход - код «01» | |||||||||
1·1=01 | |||||||||
Выход - код «01» | |||||||||
1·2=02 | |||||||||
Выход - код «01» | |||||||||
x | x | x | x | 1·3=03 | |||||
x | x | x | x | Выход - код «01» | |||||
2·0=00 | |||||||||
Выход - код «02» | |||||||||
2·1=02 | |||||||||
Выход - код «02» | |||||||||
2·2=10 | |||||||||
Выход - код «02» | |||||||||
x | x | x | x | 2·3=12 | |||||
x | x | x | x | Выход - код «02» | |||||
0·0=00 | |||||||||
Выход - код «00» | |||||||||
0·1=00 | |||||||||
Выход - код «00» | |||||||||
0·2=00 | |||||||||
Выход - код «00» | |||||||||
x | x | x | x | 0·3=00 | |||||
x | x | x | x | Выход - код «00» |
В таблице выделено 8 безразличных набора, т.к. на входы ОЧУ из разрядов множителя не может поступить “11”.
Проведём минимизацию переключательных функций картами Карно-Вейча. Для проведения минимизации переключательных функций необходимо выделить те наборы переменных, где функция принимает нулевое значение. Также необходимо включить и все безразличные наборы, то есть наборы, которые не могут прийти на вход схемы ОЧУ.
Из таблицы истинности видно, что функция всегда равна «1».
Минимизация функции картами Карно:
* | * | 0 | ||||||
* | * | |||||||
* | * | |||||||
* | * | 0 |
Минимизировав функцию, получим:
Минимизация функции картами Вейча:
0 | |||||||||||
* | * | * | * | * | * | * | * | ||||
h | h |
Минимизировав функцию, получим:
Минимизация функции картами Карно:
010 | ||||||||
0 | * | * | 0 | |||||
* | * | |||||||
* | * | |||||||
* | * |
Минимизировав функцию, получим:
Построенная схема – Схема 2.