پاورپوینت مدار منطقی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

مدار منطقی

اسلاید 2 :

- رئوس مطالب
مدارات منطقی ترکیبی
طراحی مدارات منطقی ترکیبی
طراحی ماجولار مدارات منطقی ترکیبی

اسلاید 3 :

- مدارهاي منطقي

مدارهاي تركيبي: شامل گيتهاي منطقي است و خروجيهاي آن در هر زمان مستقيماً از روي تركيب فعلي وروديها بدون توجه به وروديهاي قبلي تعيين مي شوند. (circuits without a memory)

مدارهاي ترتيبي: علاوه بر گيتهاي منطقي از عناصر حافظه نيز در آنها استفاده ميشود. خروجيهاي آن تابعي از عناصر حافظه و وروديهاي مدار هستند. همچنين حالت عناصر حافظه نيز تابعي از وروديهاي قبلي است. (circuits with a memory)

اسلاید 4 :

- بلوک مدار های ترکیبی

گروهی از دروازه های منطقی که تعدادی ورودی و تعدادی خروجی دارند.
مقدار خروجی ها با توجه به محاسباتی که روی مقادیر ورودی انجام می گیرد، تعیین می گردد.

فرم كلي مدارهاي تركيبي بصورت زير است. مدار ميتواند n ورودي و m خروجي داشته باشد.

اسلاید 5 :

- طراحی مدارات ترکیبی
بيان مسأله (Definition)

تعیین و نامگذاری تعداد ورودیها و خروجیها از روی خصوصیات و تعریف مسئله. (Interface)

تشکیل جدول درستی (Truth Table)

ارتباط بین ورودیها و خروجیها را مشخص کنید. (Boolean Function)

با استفاده از جدول کارنا (KM) مدار را ساده کنید. (Simplification)

رسم دیاگرام منطقی مدار (Implementation) و تحقیق درستی طراحی

اسلاید 6 :

مثال: مداری با سه ورودی و یک خروجی طراحی کنید بطوریکه مقدار خروجی فقط هنگامیکه مقدار عددی معادل ورودیها کمتر از سه باشد، با 1 برابر باشد.
00 01 11 10
y z
- طراحی مدارات ترکیبی

اسلاید 7 :

مثال: مدار تركيبي طراحي كنيد كه چهار رقم ورودي BCD گرفته و خروجي آن كد افزونی سه باشد.
- طراحی مدارات ترکیبی
مدار داراي چهار ورودي و چهار خروجي است.

در جدول نيز رابطة بين وروديها و خروجيها نشان داده شده است.

اسلاید 8 :

براي سادهسازي و يافتن توابع بولي هر يك از خروجيها از جدول كارنو استفاده ميكنيم.

اسلاید 9 :

پس از ساده كردن هر يك از توابع بولي خروجي، نمودار منطقي را بر اساس روابط بدست آمده رسم ميكنيم:

اسلاید 10 :

a b c
Even Parity
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
0
1
1
0
1
0
0
1
1,2,4,7 ))m∑ =e p
bc
Pe= (a b) c
- توليد بيت توازن

اسلاید 11 :

- توليد بيت توازن
براي عدد باينري b6b5…b1b0 (7-بيت اطلاعات) و با توازن زوج به صورت زير توليد مي گردد:
beven = b6  b5 .  b0

bodd = beven  1
مدار توليد و چک كنندة بيت توازن زوج:
b6
b5
b4
b3
b2
b1

b0
beven

اسلاید 12 :

Prime number detector: F =  (1, 2, 3, 5, 7, 11, 13)

اسلاید 13 :

Prime number detector

اسلاید 14 :

-BCD Incrementer

اسلاید 15 :

-BCD Incrementer
W = B C D + A D'

X = B C' + B D' + B' C D
Y = A' C' D + C D'

Z = D'
00
01
11
10
00
01
11
10
CD

اسلاید 16 :

- مشکل طراحي ماجولار مدار

اگر تعداد بيت هاي ورودي وخروجي بيش از 4 يا 5 باشد در رسم جدول صحت با مشكل برخورد مي كنيم .(پيچيدگي حافظه)
بعبارت دیگر، طراحي ماجولار مدار، برای مدارات با تعداد ورودی زیاد، از نظر زماني بهينه نيست.

راهكار
بدون رسم جدول درستي به خروجي مدار برسيم.(رهيافت ذهني)
طراحی سلسله مراتبی: با استفاده از المانهای کوچک که معمولا به صورت مجتمع وجود دارند، مدارات بزرگتر را بسازیم.

اسلاید 17 :

Hierarchichal schematic structure

اسلاید 18 :

-Hierarchical Design
To control the complexity of the function mapping inputs to outputs:
Decompose the function into smaller pieces called blocks
Decompose each block’s function into smaller blocks, repeating as necessary until all blocks are small enough
Any block not decomposed is called a primitive block
The collection of all blocks including the decomposed ones is a hierarchy
Example: 9-input parity tree
Top Level: 9 inputs, one output
2nd Level: Four 3-bit odd parity trees in two levels
3rd Level: Two 2-bit exclusive-OR functions
Primitives: Four 2-input NAND gates
Design requires 4 X 2 X 4 = 32 2-input NAND gates

اسلاید 19 :

-Hierarchy for Parity Tree Example
19

اسلاید 20 :

- Reusable Functions
Whenever possible, we try to decompose a complex design into common, reusable function blocks
These blocks are
verified and well-documented
placed in libraries for future use
20
فوايد:
1- هزينة كمتر براي ساخت مدار

2- استفاده از بعضي مدولهاي آماده و سادهتر شدن طراحي