Комбинационные логические схемы. Синтез КЛС

Комбинационными логическими схемами называются схемы, в которых выходной сигнал зависит только от входных сигналов, существующих в данный момент, т. е. схемы без «памяти». К комбинационным схемам относятся логические элементы И, НЕ, И—НЕ, ИЛИ—НЕ и др. Это схемы, работающие без ПОС. Отсюда вытекает их другое название: переключающие схемы без ОС или нерегенеративные схемы.
Схемами последовательного действия, или регенеративными, называются схемы, выходной сигнал которых зависит не только от входных сигналов, имеющихся в данный момент, но и от предыдущих входных сигналов. К этой группе схем относятся, в частности, триггеры, которые работают на принципе использования ПОС. Для построения схем последовательного действия можно использовать логические элементы И—НЕ и ИЛИ—НЕ.
Комбинационная схема представляет из себя совокупность логических элементов соединенных определенным способом согласно поставленной задачи. Комбинационную схему можно построить для выполнения нескольких задач одновременно. Для этой цели служит задача синтеза.Общая постановка задачи структурного синтеза комбинационной схемы заключается в построении оптимального в некотором смысле проектируемого узла (устройства), моделирующего закон функционирования цифрового автомата без памяти, представленного одной булевой функцией или системой булевых функций. К требованиям оптимальности могут быть отнесены: стоимость и сложность оборудования, быстродействие и надежность, однородность структуры, габариты и др.Один из основных критериев получения оптимальной структуры проектируемой схемы — минимальность числа элементов, необходимых для ее реализации. Для комбинационных схем обеспечение этого критерия связано с представлением исходной булевой функции в минимальной форме.После выполнения необходимой процедуры минимизации полу­ченную минимальную форму исходной функции, формализующую работу комбинационной схемы, преобразуют в суперпозицию элементарных булевых функций (операторов), реализуемых выбранными ЛЭ

Задача синтеза схемы состоит в преобразовании описывающих ее логических

функций в суперпозицию логических элементов заданного типа.

И,ИЛИ,НЕ: В этом случае функция представляется в виде суперпозиции

операторов логических элементов И (конъюнкторов), это a1, b1, c1, d1, и

оператора логического элемента ИЛИ

И-НЕ: Для реализации исходной булевой функции на элементах И-НЕ

необходимо от МДНФ функции взять двойное отрицание и одно из них раскрыть по

правилу де Моргана, избавляясь от дизъюнкции между элементарными конъюнкциями.

В этом случае функция представлена в виде суперпозиции только операторов И-НЕ

ИЛИ-НЕ: Для реализации исходной булевой функции на элементах ИЛИ-НЕ

необходимо от МКНФ функции взять двойное отрицание и одно из них раскрыть по

правилу де Моргана, избавляясь конъюнкции между элементарными дизъюнкциями.

В этом случае функция представлена в виде суперпозиции только операторов ИЛИ-НЕ.

И-ИЛИ-НЕ: Для построения схемы необходимо получить МКНФ в виде МДНФ

отрицания функции и в случае необходимости преобразовать.