디지털 회로의 합성. 계획, 설명

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그런 진지한 연구소 이름이... 미리 겁먹지 마세요. 순서대로 가자.

전자제품에서는 "블랙박스"라는 용어를 자주 사용합니다. 물론 이것은 Aeroflot의 Tu-154의 또 다른 추락 이후 비상 상황 부가 찾고있는 블랙 박스가 아닙니다. 다른 상자...

전자공학에서 "블랙박스"는 그리기에 게으른 일종의 회로입니다. 이 회로에는 일부 입력과 일부 출력이 있으며 우리는 그것이 어떻게 작동하는지 정확히 알고 있습니다. 즉, 입력에 무언가를 적용하면 출력에서 어떤 일이 일어날지 쉽게 예측할 수 있습니다. 대략적으로 말해서 블랙박스 회로는 다음 형식의 수학적 표현으로 설명됩니다.

y = 에프(엑스),

어디에서

x - 입력 신호

y - 출력 신호.

디지털 회로의 합성

블랙 박스에는 많은 삶의 예가 있습니다. 적어도 철과 같은 사소한 것을 가져 가십시오. 온도 조절 손잡이와 증기 방출 버튼이 있습니다. 이들은 블랙 박스의 "입력"입니다. 또한 가열 표면이 있고 그 안에 구멍이 있습니다. 이들은 "출구"입니다.

입력과 출력은 어떻게 관련되어 있습니까?

표면 온도는 핸들의 회전 각도에 비례합니다.
버튼을 누르면 구멍에서 증기가 나옵니다.

이 예는 다소 원시적일 수 있지만 매우 명백합니다. 결국 아침에 바지를 다림질하면서 다리미가 어떻게 작동하는지 생각하지 않습니까? 그러나 원하는 결과를 얻으려면 펜과 버튼으로 무엇을 해야 하는지 잘 알고 있습니다.

내가 왜 이러지? 그리고 기술에서 특정 단계에서 개발을 단순화하기 위해 종종 "블랙 박스"의 개념에 의존해야 한다는 사실에. 그러나 후속 단계에서는 여전히 블랙 박스를 "펼쳐야" 합니다. 즉, 회로를 설계해야 합니다.

그리고 당신과 나는 주주-땜장이뿐만 아니라 디자이너-개발자라는 자랑스러운 전자 엔지니어라는 이름을 가지고 있기 때문에 블랙 박스에 대한 설명에서 그 계획을 생각해 낼 수 있는 것이 우리의 직접적인 의무입니다.

물론 우리는 다리미를 만들지 않을 것입니다. 특히 - 디지털 기술 섹션에서. 진리표에 따라 디지털 회로의 합성을 처리하는 것이 좋습니다.

작업 번호 XNUMX

두 개의 입력과 하나의 출력이 있는 특정 요소가 있으며 그 진리표가 알려져 있습니다.

디지털 회로의 합성. 작업 번호 XNUMX에 대한 그림

알려진 논리적 요소를 기반으로 이 요소의 다이어그램을 작성해야 합니다.

우리는 신중하게보고 생각합니다 ...

우리는 출력 신호가 1인 진리표의 위치에 관심이 있습니다.

하지만! 여기 우리가 보는 것이 있습니다. 어떤 경우든 입력 b의 단위는 출력의 단위로 이어집니다. 엄청난!

디지털 회로의 합성. 다시 진리표

그래서 우리는 입력을 연결할 수 있습니다 b 출력과 직접 c ... 더 정확하게는 할 수 있습니다. 그러나 두 입력에 모두 XNUMX이 적용될 때 출력에 하나의 단위가 더 있습니다. 어떤 요소가 두 개의 XNUMX에 반응하는지 기억하십니까? 이전 단락을 보도록하겠습니다 ...

바로 "OR-NOT" 요소입니다! 이는 두 번째 단위가 OR-NOT 요소에 의해 형성됨을 의미합니다. 각 경우에 대해 우리 자신의 계획을 그려 봅시다.

디지털 회로의 합성. 두 가지 계획

이제 이러한 체계를 하나로 결합해야 합니다. 디지털 출력을 직접 연결할 수 없습니다. 따라서 일부 요소를 통해 연결해야 합니다. 또한 이 요소는 하나 이상의 입력에 단위가 있는 경우 출력에 단위를 제공해야 합니다. 이 요소는 무엇입니까?

물론 "OR"입니다.

그래서 :

디지털 회로의 합성. 작업 번호 XNUMX을 위한 준비 계획

이것이 전체 계획입니다. 아주 간단하죠?

더 악화.

작업 번호는 다음과 같습니다

다이어그램을 그리려는 요소에는 XNUMX개의 입력과 XNUMX개의 출력이 있습니다.

따라서 진리표는 자동으로 8줄로 증가합니다.

디지털 회로의 합성. 다음 작업을 위한 그림

그래서 당신은 어떻게 생각하십니까???

음, 이것은 조금 더 복잡합니다. 하지만! 우리 힘들지 않죠? 그런 다음 - 앞으로 그리고 노래와 함께!

따라서 출력 신호 = 1인 라인을 선택합니다. 그 중 XNUMX개만 있습니다.

디지털 회로의 합성. 하이라이트 라인

이제 "AND" 및 "NOT" 요소만 사용하여 선택한 각 선에 대해 별도의 다이어그램을 그려 보겠습니다.

디지털 회로의 합성. 다섯 가지 계획

모두! 이제 이러한 계획을 하나로 결합하는 것만 남아 있습니다. 이렇게 하면 인버터 수가 즉시 줄어듭니다.

디지털 회로의 합성. 작업 번호에 대한 최종 구성은 다음과 같습니다.

글쎄, 알았어?

설명합니다 : 우리는 직접 및 역 (즉, "역")의 두 입력 그룹을 만들고 이전에 개발 한 체계에 따라 "AND"요소를 이러한 그룹에 연결했습니다.

"AND" 요소의 출력 신호는 5개의 입력 "OR" 요소를 사용하여 혼합됩니다.

계단식 "AND" 및 "OR" 요소

보시다시피, 마지막 회로에서 XNUMX개의 입력이 있는 "AND" 요소와 최대 XNUMX개의 입력이 있는 "OR" 요소를 사용했습니다! 누군가 질문을 할 것입니다. 진리표는 무엇입니까?

괜찮습니다, 여러분! "AND" 요소는 100개의 입력이 있는 경우에도 "AND" 요소로 유지됩니다. 출력에서 단위는 모든 입력에 단위가 적용되는 경우에만 가능합니다.

OR 요소도 마찬가지입니다. 최소 XNUMX개의 입력이 있더라도 하나 이상의 입력에 XNUMX이 있으면 XNUMX을 제공합니다.

이러한 다중 입력 요소는 일반 XNUMX입력 요소를 캐스케이드 회로에 포함하여 쉽게 얻을 수 있습니다.

디지털 회로의 합성. 로직 캐스케이딩

나를 믿지 않는다면 캐스케이드의 각 "단계"에 대한 진리표를 만들고 확인하십시오 :)

출판: radiokot.ru

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