Rőmer Mária: Digitális technika példatár, KKMF 1105, Budapest Az előadások ezen könyvek megfelelő fejezetein alapulnak.

Hasonló dokumentumok
DIGITÁLIS TECHNIKA I LOGIKAI (BOOLE-) FÜGGVÉNYEK LOGIKAI FÜGGVÉNYEK ÉS KOMBINÁCIÓS HÁLÓZATOK MI A BOOLE (LOGIKAI) FÜGGVÉNY?

DIGITÁLIS TECHNIKA I

3. LOGIKAI FÜGGVÉNYEK GRAFIKUS EGYSZERŰSÍTÉSE ÉS REALIZÁLÁSA

Logikai hálózatok. Dr. Bede Zsuzsanna St. I. em. 104.

Digitális Rendszerek (BSc)

DIGITÁLIS TECHNIKA I LOGIKAI FÜGGVÉNYEK KANONIKUS ALAKJA

Előadó: Dr. Oniga István DIGITÁLIS TECHNIKA 3

Digitális technika VIMIAA01

Digitális technika VIMIAA02

Digitális technika VIMIAA02 2. EA Fehér Béla BME MIT

Digitális technika VIMIAA01

Digitális Technika I. (VEMIVI1112D)

DIGITÁLIS TECHNIKA I

1. Kombinációs hálózatok mérési gyakorlatai

Megoldás Digitális technika I. (vimia102) 2. gyakorlat: Boole algebra, logikai függvények, kombinációs hálózatok alapjai

Az előadások anyagai letölthetők az alábbi honlapról: Rőmer Mária: Digitális technika példatár, KKMF 1105, Budapest 1999

DIGITÁLIS TECHNIKA I HÁZI FELADAT HÁZI FELADAT HÁZI FELADAT. Dr. Lovassy Rita Dr. Pődör Bálint

DIGITÁLIS TECHNIKA GYAKORLÓ FELADATOK 2. Megoldások

Példa:

MUNKAANYAG. Tordai György. Kombinációs logikai hálózatok II. A követelménymodul megnevezése: Elektronikai áramkörök tervezése, dokumentálása

Digitális technika 1. Tantárgykód: VIIIA105 Villamosmérnöki szak, Bsc. képzés. Készítette: Dudás Márton

Digitális Rendszerek (BSc)

Máté: Számítógép architektúrák

DIGITÁLIS TECHNIKA A FÉLÉV TEMATIKAI VÁZLATA ÉS ISMERETANYAGA (1) ÁLTALÁNOS BEVEZETÉS A FÉLÉV TEMATIKAI VÁZLATA ÉS ISMERETANYAGA (3)

Digitális Áramkörök. Pannon Egyetem Villamosmérnöki és Információs Tanszék. (Villamosmérnök BSc / Mechatronikai mérnök MSc)

Irányítástechnika I. Dr. Bede Zsuzsanna. Összeállította: Dr. Sághi Balázs, egy. docens Dr. Tarnai Géza, egy. tanár

Máté: Számítógép architektúrák

28. EGYSZERŰ DIGITÁLIS ÁRAMKÖRÖK

1. Az adott kapcsolást rajzolja le a lehető legkevesebb elemmel, a legegyszerűbben. MEGOLDÁS:

Megoldás Digitális technika I. (vimia102) 3. gyakorlat: Kombinációs hálózatok minimalizálása, hazárdok, a realizálás kérdései

2. hét Kombinációs hálózatok leírási módjai

1. EGY- ÉS KÉTVÁLTOZÓS LOGIKAI ELEMEK KAPCSOLÁSTECHNIKÁJA ÉS JELÖLŐRENDSZERE

IRÁNYÍTÁSTECHNIKA I.

Digitális technika - Ellenőrző feladatok

DIGITÁLIS TECHNIKA I BINÁRIS SZÁMRENDSZER BEVEZETŐ ÁTTEKINTÉS BINÁRIS SZÁMRENDSZER HELYÉRTÉK. Dr. Lovassy Rita Dr.

Hobbi Elektronika. A digitális elektronika alapjai: További logikai műveletek

2019/02/11 10:01 1/10 Logika

Boole algebra, logikai függvények

Kombinációs hálózatok Adatszelektorok, multiplexer

Hobbi Elektronika. A digitális elektronika alapjai: Kombinációs logikai hálózatok 1. rész

Analóg és digitális mennyiségek

Logikai áramkörök. Informatika alapjai-5 Logikai áramkörök 1/6

IRÁNYÍTÁSTECHNIKA I.

Alapkapuk és alkalmazásaik

Gépészmérnöki és Informatikai Kar Automatizálási és Kommunikáció- Technológiai Tanszék

2) Tervezzen Stibitz kód szerint működő, aszinkron decimális előre számlálót! A megvalósításához

EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA

Elektronikai műszerész Elektronikai műszerész

DIGITÁLIS TECHNIKA feladatgyűjtemény

6. LOGIKAI ÁRAMKÖRÖK

5. KÓDOLÓ, KÓDÁTALAKÍTÓ, DEKÓDOLÓ ÁRAMKÖRÖK ÉS HAZÁRDOK

Dr. Oniga István DIGITÁLIS TECHNIKA 4

6. LOGIKAI ÁRAMKÖRÖK

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA KÖZLEKEDÉSAUTOMATIKAI ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

Zalotay Péter Digitális technika I

A + B = B + A, A + ( B + C ) = ( A + B ) + C.

Digitális Áramkörök (Villamosmérnök BSc / Mechatronikai mérnök MSc)

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

DIGITÁLIS TECHNIKA I. Kutatók éjszakája szeptember ÁLTALÁNOS BEVEZETÉS A TANTÁRGY IDŐRENDI BEOSZTÁSA DIGITÁLIS TECHNIKA ANGOLUL

1. Kombinációs hálózatok mérési gyakorlatai

I.5. A LOGIKAI FÜGGVÉNYEK EGYSZERŰSÍTÉSE (MINIMALIZÁCIÓ)

1. hét: A Boole - algebra. Steiner Henriette Egészségügyi mérnök

L O G I K A I H Á L Ó Z A T O K

TARTALOMJEGYZÉK. 1. BEVEZETÉS A logikai hálózatok csoportosítása Logikai rendszerek... 6

SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM DUÁLIS KÉPZÉS. Somogyi Miklós DIGITÁLIS HÁLÓZATOK

MUNKAANYAG. Bellák György László. Mechatronikai elemek. A követelménymodul megnevezése: Mechatronikai elemek gyártása, üzemeltetése, karbantartása

Digitális Technika 2. Logikai Kapuk és Boolean Algebra

Zalotay Péter Digitális technika

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

Az előadások anyagai letölthetők az alábbi honlapról: Rőmer Mária: Digitális technika példatár, KKMF 1105, Budapest 1999

Hobbi Elektronika. A digitális elektronika alapjai: Kombinációs logikai hálózatok 2. rész

Összeadás BCD számokkal

INFORMATIKA ALAPJAI-II

DIGITÁLIS TECHNIKA I 1. ELİADÁS A DIGITÁLIS TECHNIKA TANTÁRGY CÉLKITŐZÉSEI ÁLTALÁNOS BEVEZETÉS AZ 1. FÉLÉV TEMATIKAI VÁZLATA ÉS ISMERETANYAGA (2)

Programozás és digitális technika II. Logikai áramkörök. Pógár István Debrecen, 2016

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Boole algebra, logikai kifejezések

DIGITÁLIS TECHNIKA I PÉLDA: 3 A 8 KÖZÜL DEKÓDÓLÓ HOGYAN HASZNÁLHATÓ EGY 4/16-OS DEKÓDER 3/8-AS DEKÓDERKÉNT? D 2 3 DEKÓDER BŐVÍTÉS

10-es számrendszer, 2-es számrendszer, 8-as számrendszer, 16-os számr. Számjegyek, alapműveletek.

4. hét: Ideális és valódi építőelemek. Steiner Henriette Egészségügyi mérnök

Mindent olyan egyszerűvé kell tenni, amennyire csak lehet, de nem egyszerűbbé.

2. Digitális hálózatok...60

Név: Logikai kapuk. Előzetes kérdések: Mik a digitális áramkörök jellemzői az analóg áramkörökhöz képest?

VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

MUNKAANYAG. Tordai György. Kombinációs logikai hálózatok I. A követelménymodul megnevezése: Elektronikai áramkörök tervezése, dokumentálása

DIGITÁLIS TECHNIKA I Dr. Lovassy Rita Dr. Pődör Bálint

I. A DIGITÁLIS ÁRAMKÖRÖK ELMÉLETI ALAPJAI

DIGITÁLIS TECHNIKA I KARNAUGH TÁBLA, K-MAP KARNAUGH TÁBLA PROGRAMOK PÉLDA: ÖT-VÁLTOZÓS MINIMALIZÁLÁS PÉLDA: ÖT-VÁLTOZÓS MINIMALIZÁLÁS

Digitális technika I.

DIGITÁLIS TECHNIKA I FÜGGVÉNYEK KANONIKUS ALAKJAI MINTERMEK ÉS MAXTERMEK DISZJUNKTÍV KANONIKUS ALAK, MINTERM

D I G I T Á L I S T E C H N I K A Gyakorló feladatok 3.

3. hét: Kombinációs hálózatok II. Steiner Henriette Egészségügyi mérnök

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

1. Az adott kifejezést egyszerűsítse és rajzolja le a lehető legkevesebb elemmel, a legegyszerűbben.

A Gray-kód Bináris-kóddá alakításának leírása

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

MUNKAANYAG. Mészáros Miklós. Logikai algebra alapjai, logikai függvények I. A követelménymodul megnevezése:

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Mindent olyan egyszerűvé kell tenni, amennyire csak lehet, de nem egyszerűbbé. (Albert Einstein) Halmazok 1

VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK

Élelmiszeripari folyamatirányítás

Átírás:

06.0.. DIGITÁLIS TECHNIKA Dr. Lvassy Rita Dr. Pődör Bálint Óbudai Egyetem KVK Mikrelektrnikai és Technlógia Intézet. ELŐADÁS: LOGIKAI (BOOLE) FÜGGVÉNYEK ÉS ALKALMAZÁSAIK IRODALOM Arató Péter: Lgikai rendszerek tervezése, Tankönyvkiadó, Budapest, 990, Műegyetemi Kiadó 004, 550 műegyetemi jegyzet Zsm Gyula: Digitális technika I és II, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 000, (KVK 49-7/I és II) Rőmer Mária: Digitális rendszerek áramkörei, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 989, (KVK 49-) Rőmer Mária: Digitális technika példatár, KKMF 05, Budapest 999 Az előadásk ezen könyvek megfelelő fejezetein alapulnak. LOGIKAI MŰVELETEK ÉS DUALITÁS Röviden áttekintjük a lgikai alapműveletek közötti kapcslatt melyet a dualitás fejez ki és lényegében a De Mrgan tételeken alapul. A kétargumentums műveletek közül kettőt-kettőt alapművelet-párkként választhatunk. (Egyiket vagy a másikat, de nem mindkettőt.) Ezek a művelet-párk a következők: ÉS ( szrzás) VAGY (összeadás: +) NEM-ÉS (NAND) NEM-VAGY (NOR) A műveletpárk egyik tagja a másik un. duális párja. A duális műveletpárkat De Mrgan tételek kapcslják össze. A duális művelet-párkkal (és a negációval) kifejezhetjük bármelyik másik műveletet. LOGIKAI ÁRAMKÖRÖK KIALAKÍTÁSA Tetszőleges lgikai összefüggés, vagy lgikai függvény is előállítható a NEM-ÉS vagy NEM-VAGY alapművelet párkkal. Vagyis tetszőleges lgikai áramkör kialakítható csupán NEM-ÉS, vagy csupán NEM-VAGY kapuk alkalmazásával. A NAND és az NOR univerzális műveletek. Elvileg elég csak NAND vagy csak NOR kapukat tartatni, azkból bármilyen lgikai áramkör felépíthető. Gyakrlati jelentőség: az elektrnikus erősítők általában invertáló jellegűek (80 fks fázistlás). Ezért a gyakrlatban a NEM-ÉS (NAND) és a NEM-VAGY (NOR) a szkáss alapelem. Végső srn mindez a De Mrgan tételeken alapul! KOMBINCIÓS HÁLÓZATOK A GYAKORLATBAN CSAK NAND ILLETVE NOR KAPUS MEGVALÓSÍTÁSOK Egy kétszintű ÉS-VAGY hálózat (szrzatk összege, sum-fprducts) megvalósítható kétszintű NEM-ÉS/NEM-ÉS (NAND-NAND) hálózattal. Egy kétszintű VAGY-ÉS hálózat (összegek szrzata, prductf-sums) megvalósítható kétszintű NEM-VAGY/NEM-VAGY (NOR-NOR) hálózattal. Mindez a De Mrgan tételeken alapul. 5 6

06.0.. LOGIKAI KIFEJEZÉSEK ALGEBRAI ÁTALAKÍTÁSA A következőkben néhány példával illusztráljuk a lgikai függvények algebrai átalakítását. Hangsúlyzni kell, hgy a lgikai algebra műveleti szabályai eltérnek a szkáss algebra szabályaitól! LOGIKAI ALGEBRAI ÁTALAKÍTÁS () Hzzuk egyszerűbb alakra az alábbi kifejezést Y = AB + AB + ABCD Az A váltzó kiemelhető, utána a zárójelben lévő kifejezés fkzatsan egyszerűsíthető _ Y = A(B + B + BCD) = A( + BCD) = A Válasz: Y = A LOGIKAI ALGEBRAI ÁTALAKÍTÁS () Hzzuk egyszerűbb alakra az alábbi kifejezést Y = ABC + A + B + C Alkalmazzuk a De Mrgan aznsságkat! _ Y = A + B + C + A B C = A( + B C) + B + C = _ = A + B + C NAND KAPUS REALIZÁLÁS A kétszintű NAND kapus realizálás az alábbi átalakításn alapul (De Mrgan szabályk!) _ Y(A,B,C) = AC + BC = (AC) (BC) A _ C B _ C X Y X Y Z Z X Y Z Y KÉTVÁLTOZÓS FÜGGVÉNYEK: ANTIVALENCIA, EKVIVALENCIA Függvény neve f(a,b) Lgikai knstansk 0, Egyváltzós függvények AND, OR, NAND, NOR XOR (A B ), XNOR (AB) A, A, B, B A B, A+B, A B, A+B A B+A B, A B+A B INHIBÍCIÓ (TILTÁS) A B, B A IMPLIKÁCIÓ (KÖVETKEZTETÉS) A B, B A ANTIVALENCIA ÉS EKVIVALENCIA Antivalencia (más neve kizáró vagy) Ekvivalencia Anglul: XOR (A B ), XNOR (A B) antivalency (exclusive-r) equivalency vagy cincidence

06.0.. ANTIVALENCIA (XOR) XNOR EKVIVALENCIA (XNOR) ANTIVALENCIA, EXCLUSIVE-OR A B f 6 f 9 0 0 0 A két függvény egymás ellentettje 0 0 (negáltja) 0 0 0 A B = AB A B f 6 0 0 0 f 6 = A B + A B 0 0 szkáss jelölése: 0 f 6 = A B XOR f 6 = A B = A B+A B, XNOR f 9 = AB = A B+A B ANTIVALENCIA más néven KIZÁRÓ-VAGY (EXCLUSIVE- OR), a függvény akkr, ha vagy az egyik, vagy a másik váltzó, és 0, ha mindkét váltzó egyszerre 0 vagy. 4 EKVIVALENCIA, EXCLUSIVE-NOR ANTIVALENCIA A B f 9 0 0 f 9 = AB + AB 0 0 0 0 szkáss jelölése: f 9 = A B A B f 6 Az igazságtáblázat szerint a f 6 = A B művelet egy- 0 0 0 ben megvalósítja a két bites 0 maradéknélküli bináris össze- 0 adás aritmetikai műveletét 0 ( fél összeadó ). EKVIVALENCIA (EXCLUSIVE-NOR), a függvény akkr, ha mindkét váltzó egyszerre 0 vagy, és akkr 0 ha az egyik, vagy a másik váltzó. 5 Az antivalencia kapu felfgható egy-bites digitális kmparátr -nak is, ha a bemenetére érkező két bit azns értékű, a kimeneten 0 jelet ad, ha eltérő, akkr -et. 6 EXCLUSIVE-OR, ANTIVALENCIA A B = A B+A B, Az XOR megvalósítja két bit átvitel nélküli összeadását (fél-összeadó). Funkcinál mint vezérelt inverter (vezérlőjel: A, feldlgzandó jel: B). Funkcinál mint páratlanság-vizsgáló : ha páratlan számú bemeneten van, akkr a kimenet, ellenkező esetben 0. Itt már implikáltuk az XOR kiterjesztését több bementre (értelmezés az MSz szerint, részletes magyarázat Zsm I, 76-77 ld.!) KIZÁRÓ-VAGY Az EXCLUSIVE-OR megvalósítása történhet a definiáló Ble algebrai egyenlet alapján NEM, ÉS és VAGY kapukkal, vagy megfelelő átalakítás után NAND kapukkal mint univerzális elemmel. Az TTL és CMOS áramköri családkban van külön kész EXCLUSIVE-OR kapu is. 7 8

06.0.. EXCLUSIVE-OR NEM, ÉS, VAGY KAPUS MEGVALÓSÍTÁSA EXCLUSIVE-OR (ANTIVALENCIA) NAND KAPUS MEGVALÓSÍTÁSA. Az XOR a Ble-egyenlet szerint megvalósítása.. Az XOR szabványs rajzjele.. Az XOR régebbi rajzjele. 9 A B = A B+A B = (A B) (A B) Itt feltételezzük, hgy a negált váltzók rendelkezésre állnak. 0 EXCLUSIVE-NOR: EKVIVALENCIA AB = A B+A B EKVIVALENCIA (XNOR) NEM, ÉS, VAGY KAPUS MEGVALÓSÍTÁSA Az igazságtáblázat szerint az XNOR az XOR negáltja. Több váltzóra való kiterjesztéskr az XNOR függvénynek többféle értelmezése is előfrdul! Pl. az MSZ szerint hárm váltzó esetén a függvény értéke csak a 0 0 0 és az bemeneti kmbinációkra, az összes többire 0. A másik szkáss értelmezés esetén a függvény értéke akkr, ha a váltzók között párs számú van.. Az XNOR a Ble-egyenlet szerinti megvalósítása.. Az XNOR (EKVIVALENCIA) szabványs rajzjele.. Az XNOR régebbi rajzjele. EXCLUSIVE-NOR (EKVIVALENCIA) NAND KAPUS MEGVALÓSÍTÁSA NOR KAPUS REALIZÁLÁSOK Természetesen mind az ANTIVALENCIA (XOR) mind az EKVIVALENCIA (XNOR) megvalósítható kizárólag NOR kapuk felhasználásával. A NAND kapus realizálás a De Mrgan aznsságk felhasználásával végzett átalakításk eredménye. 4 4

06.0.. LOGIKAI FÜGGVÉNYEK MEGADÁSI MÓDJAI LOGIKAI FÜGGVÉNY MEGADÁSA IGAZSÁGTÁBLÁZATTAL ILLETVE ALGEBRAI ALAKBAN A lgikai függvény többféle módn megadható, illetve ábrázlható. Az alábbi módkat fgjuk alkalmazni.. Igazságtáblázat. Algebrai alak. Grafikus ábrázlás 4. Szimblikus jelölés i A B C Y 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 7 0 Y(A,B,C) = ABC + ABC + ABC Egy lgikai függvény egyértelmű megadása: a független váltzók összes lehetséges kmbinációjáhz megadjuk a függvénykapcslat által előírt függvényértéket. Ez az ún. igazságtáblázat. Az ilyen függvénydefiníció egyértelmű. 5 6 FÜGGVÉNY MEGADÁSA ALGEBRAI ALAKBAN: KANONIKUS ALAK A lgikai függvény megadható ly módn, hgy a lgikai műveletek szimbólumaival (ÉS, VAGY és NEM) definiáljuk a lgikai függvényt. A kmbinációs hálózatk tervezésének kiindulási lépése a lgikai függvény felírása a megldandó feladat alapján. Általában az algebrai alak használats. GRAFIKUS ÁBRÁZOLÁS A lgikai függvény értékei pl. az igazságtáblázat segítségével grafikusan is szemléltethetők ún. függvénytáblázatkn (Karnaugh-táblázatk, ill. Veitch-diagramk). Ez az ábrázlási mód krlátztt független váltzó szám esetén igen szemléletes, és az ún. függvény-minimalizáláskr jól felhasználható. Egyazn függvény többféle algebrai alakban is megadható. Közöttük kitüntetett szerepük van az ún. nrmalizált vagy kannikus alakknak. 7 8 KOMBINÁCIÓS HÁLÓZAT ÉS LOGIKAI FÜGGVÉNY Egy kmbinációs hálózatban egyetlen kimeneti pnt esetén minden lgikai feladat megadható egyetlen lgikai függvénnyel. Az egyes bemeneti-váltzó kmbinációkhz tartzó függvényérték a hálózat kimeneti váltzójának lgikai értékével azns. LOGIKAI FÜGGVÉNYEK KANONIKUS ALAKJAI A mst következő anyagt egy hármváltzós, teljesen határztt lgikai függvény igazságtáblázata fgja illusztrálni, az új fgalmakat ennek alapján vezetjük be, és az elméletet is ez alapján építjük fel. A tárgyalásmód Arató Péter (ajánltt) könyvét (Lgikai rendszerek tervezése) követi. 9 0 5

06.0.. A B C F 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 TELJESEN HATÁROZOTT LOGIKAI FÜGGVÉNY (LOGIKAI FELADAT) Teljesen határztt lgikai függvény megadható azn váltzókmbinációk felsrlásával,amelyekhez F =, vagy azkéval amihez F = 0 tartzik. vagy F(ABC) = A B C + A BC + ABC + ABC F és F egyaránt lgikai szrzatk VAGY kapcslataként adható meg. LOGIKAI FÜGGVÉNYEK KANONIKUS ALAKJAI A kmbinációs hálózatk tervezésénél célszerű az algebrai alakból kiindulni. Mivel egy lgikai függvénynek több algebrai alakja is van, lyan speciális tulajdnságú alakt kell keresni, mely lyan, hgy a lgikai függvényhez más, ilyen tulajdnságú algebrai alak nem rendelhető. Az ilyen alak a lgikai függvény nrmál vagy kannikus alakja. DISZJUNKTÍV KANONIKUS ALAK (EXTENDED SUM-OF-PRODUCTS) A lgikai szrzatk lgikai összegeként (ÉS-VAGY) képzett algebrai alak kannikus vagy nrmál alak. A példa szerinti függvényalak tulajdnságai: - mindegyik szrzat egy lyan független-váltzó kmbináció, melyhez F = tartzik; - mindegyik szrzatban az összes független váltzó szerepel pnált vagy negált alakban. A teljesen határztt függvénynek csak egy ilyen algebrai alakja van a diszjunktív kannikus alak. MINTERM (DEFINICIÓ) A diszjunktív kannikus alak tagjai neve minterm m i n itt n a független váltzók száma, i a független váltzók adtt kmbinációjának megfelelő bináris szám decimális értéke. A B C (emlékeztető: () () (4) (6) ) F(ABC) = m + m + m 4 + m 6 más jelölés: F = Σ (,,4,6) F 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 KONJUNKTÍV KANONIKUS ALAK A negált függvény F(ABC)= A B C + A B C + A B C + A B C F(ABC) = m 0 + m + m 5 + m 7 A függvény negáltja azkat a mintermeket tartalmazza, melyeket a függvény nem tartalmaz (ez csak a teljesen határztt lgikai függvényekre igaz!) A B C F 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 KONJUNKTÍV KANONIKUS ALAK () A De Mrgan képletek felhasználásával elvégzett átalakításkkal előállítható az F függvény knjunktív kannikus alakja, mely az un. maxterm-ek szrzataként adható meg A B C F F(ABC) = F(ABC) = A B C + A B C + A B C + A B C = 0 0 0 0 0 0 0 (A + B + C) (A + B + C) (A + B + C) (A + B + C) 0 0 0 0 0 F(ABC) = M 7 M 6 M M 0 0 0 0 0 6 6

06.0.. MINTERMEK ÉS MAXTERMEK KAPCSOLATA Eredeti függvény, diszjunktív nrmálalak F(ABC) = m + m + m 4 + m 6 Negált függvény, diszjunktív nrmálalak (index i) F(ABC) = m 0 + m + m 5 + m 7 Eredeti függvény, knjunktív nrmálalak (index I) F(ABC) = M 7 M 6 M M 0 ELVI LOGIKAI RAJZ Minden lgikai függvény megadható ÉS, VAGY, NEM műveletekkel. Eltekintve a bemeneti váltzók negáltját adó NEM kapuktól (INVERTER), a két kannikus alak kétszintű ÉS-VAGY illetve VAGY-ÉS kapuhálózattal realizálható. Mivel az ÉS, VAGY és NEM műveletek akár kizárólag NAND akár kizárólag NOR kapukkal megvalósíthatók, ezért a diszjunktív nrmálalakból kiindulva bármely lgikai függvény realizálható kétszintű NAND kapus vagy NOR kapus hálózattal. 7 8 AZ F(A,B,C) KÉTSZINTŰ ÉS-VAGY KAPUS REALIZÁLÁSA AZ F(A,B,C) KÉTSZINTŰ NAND KAPUS REALIZÁLÁSA F(ABC) = ABC + ABC + ABC + ABC F(ABC) = ABC + ABC + ABC + ABC Az ÉS kapuk bementeire értelemszerűen az egyes pnált vagy negált váltzók kerülnek. 9 A NAND kapuk bemene-teire értelemszerűen az egyes pnált vagy negált váltzók kerülnek. 40 AZ F(A,B,C) KÉTSZINTŰ VAGY-ÉS KAPUS REALIZÁLÁSA AZ F(A,B,C) KÉTSZINTŰ NOR KAPUS REALIZÁLÁSA F(ABC) = (A+B+C)(A+B+C)(A+B+C)(A+B+C) F(ABC) = (A+B+C)(A+B+C)(A+B+C)(A+B+C) Az ÉS kapuk bementeire értelemszerűen az egyes pnált vagy negált váltzók kerülnek. 4 A NAND kapuk bemene-teire értelemszerűen az egyes pnált vagy negált váltzók kerülnek. 4 7

06.0.. LOGIKAI FÜGGVÉNY EGYSZERŰSÍTÉSE: MINIMALIZÁLÁS Lgikai hálózat tervének gazdaságssága:. Felhasznált kapuk számának csökkentése;. Összekötetések számának csökkentése;. Kapukat megvalósító építőelem-fajták ptimális kiválasztása. A. pntbeli feladat megldására nincs általáns módszer, az. és. pntbeli feladatkra adhatók használható eljárásk. Az ptimalizálás (minimalizálás) biznys krlátkkal, mint a kapubementek számának csökkentése (minimalizálása) is megfgalmazható. 4 LOGIKAI FÜGGVÉNY EGYSZERŰSÍTÉSE: ILLUSZTRÁCIÓ kiemelések alkalmazásával = AB(C + C) + AC(B + B) = AB + AC Az eredmény egy jóval egyszerűbb algebrai alak melyet realizálva mind a kapuk, mind az összekötetések száma jelentősen csökken. 44 EGYSZERŰSÍTETT FÜGGVÉNY ÉS-VAGY KAPUS REALIZÁLÁSA LOGIKAI FÜGGVÉNYEK MINIMALIZÁLÁSA A B C F(A,B,C) = AB + AC mintermek m + m + m 4 + m 6 = AB(C + C) + AC(B + B) = AB + AC Az összevnható mintermek egy helyértékben és csakis egyben térnek el egymástól: (00) és (0), illetve (00) és (0) 45 Ez az összevnásk és a minimalizálás kulcsa! 46 SZOMSZÉDOS MINTERMEK, MINIMALIZÁLÁS Szmszéds mintermek: egy lgikai váltzó pnált illetve negált, a többi azns. A minimalizálás menete:. A szmszéds mintermeket összevnják, a megfelelő váltzó kiesik.. Az új alakban az esetleges szmszéds termeket megint összevnják.. Az eljárást addig flytatják míg lyan szrzatk összegét kapjuk, melyekből már egy váltzó sem hagyható el. Az így kaptt szrzatk, termek a prímimplikáns-k. 47 MINIMALIZÁLÁS, PRÍMIMPLIKÁNSOK A lgikai függvény minimalizált (diszjunktív) alakja tehát prímimplikáns-k összege. F(ABC) = AB + AC itt a prímimplikánsk AB és AC A lgikai függvényt egyszerűsítő eljárásk célja a prímimplikánsk megkeresése. Egy függvénynek több ekvivalens legegyszerűbb alakja is lehet! 48 8