Коэффициент объединения по входу.
Коэффициент объединения по выходу.
Построение комбинационных схем на реальной элементной базе.
Минимизация систем логических функций.
Рис. 2.12 |
Схема, имеющая много выходов, описывается системой уравнений. Минимизация системы выполняется совместно с учётом общих частей функций системы.
Рис. 2.13 | , , , . |
При проектировании комбинационных схем необходимо учитывать основные характеристики логических элементов: коэффициент объединения по выходу (коэффициент разветвления), коэффициентобъединения по входу, быстродействие.
Коэффициент разветвления задает максимальное количество
Рис. 2.14 |
входов логических элементов, которые могут быть соединены с выходом данного элемента (см. рис. 2.14):
Коэффициент разветвления определяет нагрузочную способность элемента. На практике возникает ситуация, когда количество элементов, соединенных с выходом данного элемента, превышает его нагрузочную способность. Для предотвращения этого необходимо её увеличить. Это делается следующим образом:
1. Используются элементы с повышенным значением коэффициента разветвления.
2. Используют метод дублирования, или размножения (см. рис.2.15.):
Рис. 2.15 |
3. Используются буферные элементы с высокой нагрузочной способностью. Эти элементы являются усилителями мощности. В логических элементах с потенциальным выходом усиление мощности реализуется путём усиления тока. В вычислительной технике усилитель тока принято называть драйвером. На схемах элемент изображается в соответствие с рис. 2.16.:
Рис. 2.16 |
Совместное использование метода размножения и буферных элементов приводит к схеме на рис. 2.17., которая позволяет обеспечить высокую нагрузочную способность.
Рис. 2.17 |
Коэффициентом объединения по входу называют количество выходов элементов, соединённых с входами данного элемента. Таким образом, он совпадает с числом входов данного элемента, как показано на рис. 2.18.
Число входов элементов ограничено. Например, для микросхем ТТЛ- серий число входов:
- элемента «И» не больше четырех;
- элемента «ИЛИ» не больше двух;
- элемента «И-НЕ» от двух до восьми;
- элемента «ИЛИ-НЕ» от двух до пяти.
Вследствие ограничения на число входов логических элементов различных серий не все дизъюнктивные нормальные формы (ДНФ) и конъюнктивные нормальные формы (КНФ) могут быть реализованы на существующей элементной базе без преобразований. Преобразования сводятся к получению скобочных форм путем применения ассоциативного и дистрибутивного законов. Например, нижеприведенные преобразования ДНФ и КНФ функций позволяют реализовать их на двухвходовых элементах.