ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Διάλεξη 4: Απλοποίηση (βελτιστοποίηση) λογικών συναρτήσεων με την μέθοδο του χάρτη Karnaugh (1ο μέρος) και υλοποίηση με πύλες NAND -

Slides:



Advertisements
Παρόμοιες παρουσιάσεις
Ψηφιακά Κυκλώματα.
Advertisements

Τομέας Αρχιτεκτονικής Η/Υ & Βιομηχανικών Εφαρμογών
ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ
Ασκήσεις Συνδυαστικής
13.1 Λογικές πύλες AND, OR, NOT, NAND, NOR
Συνδιαστικά Λογικά Κυκλώματα
Παράδειγμα 2: Κινηματογράφοι Να γραφεί πρόγραμμα το οποίο:
ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία
Πολυσύνθετες πύλες NMOS και CMOS
Περισσότερες Ασκήσεις Συνδυαστικής
Άλγεβρα Boole και Λογικές Πύλες
2. Άλγεβρα Boole και Λογικές Πύλες
Γιάννης Σταματίου Μερικά προβλήματα μέτρησης
3. Απλοποίηση Συναρτήσεων Boole
HY 120 ΨΗΦΙΑΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ Ασυγχρονα ακολουθιακα κυκλωματα.
Ο Μετασχηματισμός Laplace και ο Μετασχηματισμός Ζ
4. Συνδυαστική Λογική 4.1 Εισαγωγή
Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών
ΕΝΟΤΗΤΑ 11 Η ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΖΟΜΕΝΟΙ ΛΟΓΙΚΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ (PROGRAMMABLE LOGIC ARRAYS)  Οι λογικοί Πίνακες ως γεννήτριες συναρτήσεων  Επίπεδα AND-OR και OR-AND.
Μοντελοποίηση ταυτοτήτων - Παραγοντοποίηση
ΗΥ120 ΨΗΦΙΑΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ Συναρτησεις Boole.
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ
Μεταβλητές – εντολές εκχώρησης- δομή ακολουθίας
Προγραμματιζόμενοι Λογικοί Ελεγκτές (PLC’s) – Ladder diagram
Κ. Μόδη: Γεωστατιστική και Εφαρμογές της (Κεφάλαιο 4) 1 Από κοινού κατανομή πολλών ΤΜ Ορίζεται ως από κοινού συνάρτηση κατανομής F(x 1, …, x n ) n τυχαίων.
ΣΥΝΟΛΑ.
Γιώργος Γεωργιάδης (σύμφωνα με τις παραδόσεις του Λευτέρη Κυρούση)
Λογικές πύλες Λογικές συναρτήσεις
Εξομοιωτής Ψηφιακών Κυκλωμάτων
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΔΙΑΚΡΙΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ
{ Ψηφιακή Σχεδίαση εργαστήριο Γιάννης Νικολουδάκης.
{ Ψηφιακή Σχεδίαση εργαστήριο Γιάννης Νικολουδάκης.
{ Ψηφιακή Σχεδίαση εργαστήριο Γιάννης Νικολουδάκης.
1-1 Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Πληροφορικής Λογική Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων Διδάσκων: Γιώργος Σταμούλης.
Ψηφιακή Σχεδίαση Εργαστήριο Τετάρτη 14/10/2015. Μέρος 1ο Ελαχιστόροι-Μεγιστόροι.
ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Διάλεξη 8: Ολοκληρωμένα κυκλώματα – Συνδυαστική λογική – Πολυπλέκτες – Κωδικοποιητές - Αποκωδικοποιητές Δρ Κώστας Χαϊκάλης ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ.
{ Ψηφιακή Σχεδίαση εργαστήριο Γιάννης Νικολουδάκης.
Ψηφιακή Σχεδίαση Τ.Ε.Ι. Κρήτης Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμ. Μηχανικών Πληροφορικής.
Σήματα και Συστήματα 11 10η διάλεξη. Σήματα και Συστήματα 12 Εισαγωγικά (1) Έστω γραμμικό σύστημα που περιγράφεται από τη σχέση: Αν η είσοδος είναι γραμμικός.
3-1 Υλοποιήσεις λογικών συναρτήσεων x y F=xy+z’ z.
ΑΞΙΩΜΑΤΑ ΤΗΣ ΑΛΓΕΒΡΑΣ BOOLE (αξιώματα Huntington) 1. Κλειστότητα α. ως προς την πράξη + (OR) β. ως προς την πράξη  (AND) 2. Ουδέτερα.
Τέταρτο μάθημα Ψηφιακά Ηλεκτρονικά.
Έβδομο μάθημα Ψηφιακά Ηλεκτρονικά.
Τρίτο μάθημα Ψηφιακά Ηλεκτρονικά.
Τ.Ε.Ι. Κρήτης Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμ. Μηχανικών Πληροφορικής
Ένατο μάθημα Ψηφιακά Ηλεκτρονικά.
ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΛΥΣΗ
Όγδοο μάθημα Ψηφιακά Ηλεκτρονικά.
Συστήματα CAD Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Σχολή Θετικών Επιστημών
Συστήματα CAD Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Σχολή Θετικών Επιστημών
Δυαδική λογική ΚΑΙ (AND) H (ΟR) ΟΧΙ (NOT)
Έκτο μάθημα Ψηφιακά Ηλεκτρονικά.
Πέμπτο μάθημα Ψηφιακά Ηλεκτρονικά.
ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Διάλεξη 5: Απλοποίηση (βελτιστοποίηση) λογικών συναρτήσεων με την μέθοδο του χάρτη Karnaugh (2ο μέρος) Δρ Κώστας Χαϊκάλης ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ.
Λήμμα άντλησης Πως αποφασίζουμε αποδεικνύουμε ότι μία γλώσσα δεν είναι κανονική; Δυσκολότερο από την απόδειξη ότι μια γλώσσα είναι κανονική. Γενικότερο.
Ψηφιακή Σχεδίαση Εργαστήριο Τετάρτη 9/12/2015.
Διάλεξη 9: Συνδυαστική λογική - Ασκήσεις Δρ Κώστας Χαϊκάλης
ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Διάλεξη 7: Βελτιστοποίηση-ελαχιστοποίηση λογικών συναρτήσεων με χάρτη Karnaugh - Ασκήσεις Δρ Κώστας Χαϊκάλης ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ.
Διάλεξη 3: Αλγεβρα Boole - Ασκήσεις Δρ Κώστας Χαϊκάλης
Χειμερινό εξάμηνο 2017 Πέμπτη διάλεξη
Χειμερινό εξάμηνο 2017 Τέταρτη διάλεξη
Λογικές πύλες και υλοποίηση άλγεβρας Boole ΑΡΒΑΝΙΤΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ(ΣΥΝΕΡΓΑΤΕΣ):ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΔΑΒΟΣ- ΜΑΡΙΑ ΕΙΡΗΝΗ KAΛΙΑΤΣΗ-ΦΡΑΤΖΕΣΚΟΣ ΒΟΛΤΕΡΙΝΟΣ… ΕΠΠΑΙΚ ΑΡΓΟΥΣ.
Ψηφιακή Σχεδίαση εργαστήριο
Τ.Ε.Ι. Κρήτης Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμ. Μηχανικών Πληροφορικής
Β.ΕΠΑΛ-Γενικής Παιδείας  ΜΑΘΗΜΑ: Εισαγωγή στης αρχές Επιστήμης των Η/Υ  ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: Γλώσσες Αναπαράστασης Αλγορίθμων  ΕΝΟΤΗΤΑ 4.2: Δομή Ακολουθίας 
Λογική Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων
Математичка логика Основни појмови, дефиниција исказа, основне логичке операције над исказима.
Εργαστήριο Ψηφιακών Ηλεκτρονικών
Υλοποιήσεις λογικών συναρτήσεων
Μεταγράφημα παρουσίασης:

ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Διάλεξη 4: Απλοποίηση (βελτιστοποίηση) λογικών συναρτήσεων με την μέθοδο του χάρτη Karnaugh (1ο μέρος) και υλοποίηση με πύλες NAND - NOR Δρ Κώστας Χαϊκάλης ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Απλοποίηση λογικών συναρτήσεων Μια λογική συνάρτηση μπορεί να απλοποιηθεί είτε χρησιμοποιώντας άλγεβρα Boole, είτε χρησιμοποιώντας την μέθοδο του χάρτη Karnaugh Η δεύτερη μέθοδος είναι πιο απλή αφού είναι γραφική και βασίζεται στον σχηματισμό ομάδων γειτονικών τετραγώνων ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Κατασκευή χάρτη Karnaugh ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Κατασκευή χάρτη Karnaugh Βάζουμε 1 στα τετράγωνα του χάρτη που αντιστοιχούν σε συνδυασμό μεταβλητών (λογικό γινόμενο) ο οποίος υπάρχει στην αλγεβρική έκφραση της λογικής συνάρτησης. Τα υπόλοιπα τετράγωνα τα αφήνουμε κενά ή βάζουμε 0 Εξωτερικά του χάρτη σε κάθε γραμμή και στήλη αναγράφονται όλοι οι δυνατοί συνδυασμοί των μεταβλητών που αντιστοιχούν σε αυτές ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Κατασκευή χάρτη Karnaugh Συνεπώς, στα μισά τετράγωνα του χάρτη η μεταβλητή εμφανίζεται με την πραγματική της τιμή, ενώ στα υπόλοιπα με το συμπλήρωμά της ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Κατασκευή χάρτη Karnaugh Λογική συνάρτηση δυο μεταβλητών x, y (ν=2) ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Κατασκευή χάρτη Karnaugh ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Κατασκευή χάρτη Karnaugh ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Υλοποίηση λογικών συναρτήσεων με πύλες NAND Η απλοποίηση λογικών συναρτήσεων με χάρτη Karnaugh βασίζεται στο γεγονός ότι ο συνδυασμός 2^α γειτονικών τετραγώνων του χάρτη έχει σαν αποτέλεσμα ο αντίστοιχος όρος της απλοποιημένης έκφρασης της λογικής συνάρτησης να αποτελείται από α μεταβλητές λιγότερες Πιο αναλυτικά, για λογικές συναρτήσεις με διαφορετικό αριθμό μεταβλητών θα έχουμε: ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Υλοποίηση λογικών συναρτήσεων με πύλες NAND ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Υλοποίηση λογικών συναρτήσεων με πύλες NAND ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Υλοποίηση λογικών συναρτήσεων με πύλες NAND ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Υλοποίηση λογικών συναρτήσεων με πύλες NAND Εκφράζουμε την λογική συνάρτηση σαν άθροισμα γινομένων Σχηματίζουμε ομάδες γειτονικών τετραγώνων στο χάρτη Karnaugh οι οποίες περιέχουν όσο το δυνατόν περισσότερα 1, έχοντας ως σκοπό να βάλουμε σε κάποια ομάδα όλα τα 1 του χάρτη Απαλείφουμε τις μεταβλητές οι οποίες μέσα στην ομάδα των γειτονικών τετραγώνων αλλάζουν τιμή Γράφουμε την απλοποιημένη έκφραση της συνάρτησης σαν άθροισμα γινομένων. Θα έχει τόσα γινόμενα όσες και οι ομάδες των γειτονικών τετραγώνων. Η υλοποίηση με πύλες NAND γίνεται με τον τρόπο που έχει αναφερθεί σε προηγούμενες διαλέξεις ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Υλοποίηση λογικών συναρτήσεων με πύλες NAND Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε ότι κάθε ομάδα γειτονικών τετραγώνων πρέπει να έχει τουλάχιστον ένα τετράγωνο το οποίο δεν ανήκει σε άλλη ομάδα γειτονικών τετραγώνων Επίσης, η εύρεση των ομάδων γειτονικών τετραγώνων διευκολύνεται εάν θυμόμαστε ότι ο χάρτης Karnaugh είναι αναδιπλούμενος ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Απλοποίηση λογικής συνάρτησης με χάρτη Karnaugh και υλοποίηση με πύλες NOR Η απλοποίηση μιας λογικής συνάρτησης και στη συνεχεία η υλοποίησή της με πύλες NOR ακολουθεί την ίδια διαδικασία όπως στην υλοποίηση με πύλες NAND, μόνο που υπάρχουν δυο βασικές διαφορές. ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Απλοποίηση λογικής συνάρτησης με χάρτη Karnaugh και υλοποίηση με πύλες NOR Πιο συγκεκριμένα, αντιστρέφονται οι μεταβλητές και τα συμπληρώματά τους που αντιστοιχούν στις γραμμές και τις στήλες του χάρτη Karnaugh. Δηλαδή, οι χάρτες Karnaugh για λογικές συναρτήσεις δυο, τριών και τεσσάρων μεταβλητών είναι οι εξής: ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Απλοποίηση λογικής συνάρτησης με χάρτη Karnaugh και υλοποίηση με πύλες NOR ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Απλοποίηση λογικής συνάρτησης με χάρτη Karnaugh και υλοποίηση με πύλες NOR ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Απλοποίηση λογικής συνάρτησης με χάρτη Karnaugh και υλοποίηση με πύλες NOR ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Απλοποίηση λογικής συνάρτησης με χάρτη Karnaugh και υλοποίηση με πύλες NOR Απαλείφουμε τις μεταβλητές οι οποίες μέσα στην ομάδα των γειτονικών τετραγώνων αλλάζουν τιμή. Γράφουμε την απλοποιημένη έκφραση της συνάρτησης σαν γινόμενο αθροισμάτων. Θα έχει τόσα αθροίσματα όσες και οι ομάδες των γειτονικών τετραγώνων. Στη συνέχεια, η υλοποίηση με πύλες NOR γίνεται με την διαδικασία που περιγράφηκε σε προηγούμενη διάλεξη. ΨΗΦΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ