Проектирование цифровых систем на языках описания аппаратуры/Лекция 8
- Заголовок
- Описание логических элементов, нерегулярных и регулярных логических схем
- Автор
- Ланкевич Ю.Ю.
- Нижний колонтитул
- Проектирование цифровых систем на языках описания аппаратуры/Лекция 8
- Дополнительный нижний колонтитул
- Ланкевич Ю.Ю., 15:49, 6 октября 2020
Содержание |
Слайд:Описание логических элементов, нерегулярных и регулярных логических схем
- Описание систем ДНФ
- Описание программируемой логической матрицы (ПЛМ)
- Многоуровневые и полиномиальные представления
- Описание нерегулярных логических схем
- Описание регулярных схем
- Оператора generate
- Сдвиговый регистр
- Многоразрядный сумматор
Слайд:Описание систем ДНФ
Поведение комбинационных логических элементов описывается булевыми функциями, которые чаще всего представляются в виде таблиц истинности либо ДНФ. Многовыходные логические элементы описываются в виде систем ДНФ. Система ДНФ булевых функций может быть совместно минимизирована в классе ДНФ и логические выражения могут быть упрощены. Минимизированная система ДНФ в матричной форме представлена в таблице. От данной таблицы легко перейти к выражениям на языке VHDL, используя только логические операторы и операторы назначения сигналов.
| Tx | Bf | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| b1 | b2 | a1 | a2 | c2 | s2 | s1 |
| - | - | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | - | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | - | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | - | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | - | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| - | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| - | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | - | - | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | - | - | 0 | 1 | 0 |
entity adder_2 is port ( a1, b1, a2, b2 : in BIT; c2, s2, s1 : out BIT); end adder_2; architecture functional_dnf of adder_2 is begin c2 <= (a1 and a2) or (b1 and b2 and a1) or (b1 and b2 and a2); s2 <= (b1 and b2 and not a1 and not a2) or (b1 and b2 and a1 and a2) or (not b1 and a1 and not a2) or (not b1 and not a1 and a2) or (not b2 and a1 and not a2) or (not b2 and not a1 and a2); s1 <= (b1 and not b2) or (not b1 and b2); end functional_dnf;
Слайд:Описание программируемой логической матрицы
В общем случае ПЛМ предназначена для реализации системы ДНФ булевых функций f(x) = ( f1(x), …, fm(x)), x = (x1, …, xn), заданных на k общих элементарных конъюнкциях, и состоит из двух последовательно соединенных подсхем. На входные шины ПЛМ подаются сигналы, соответствующие литералам входных переменных xi , i = 1, ..., n. На матричной подсхеме первого уровня (матрице И) реализуется k элементарных конъюнкций системы ДНФ, матричная подсхема второго уровня (матрица ИЛИ) служит для реализации дизъюнкций элементарных конъюнкций. ПЛМ, изображенная ниже, реализует следующую систему ДНФ булевых функций:
