کتاب معماری کامپیوتر موریس مانو فارسی
پیچیدگی دیاگرام منطقی که یک تابع پول را پیاده سازی می کنید مستقیما به پیچیدگی عبارت جبری که تابع از روی آن () -^^-∑ -^^() (‘).
() () () -:
()=∑()
–
-() = + ()=∑()
-‘:
=^’+^’
(;)=∑()
–
^’ ^’^’ ^’^’ ^’ =^’ ^’+^’ ^’+^’ ^’
جمع ها را از نقشه می توان بدست آورد.
روش بدست آوردن عبارت ضرب حاصل جمع ها، از خصوصیات دانلود کتاب معماری کامپیوتر موریس مانو ترجمه فارسی جبر بول حاصل می گردد. 1 ها در ()=∑()
-=^’ ^’+^’ ^’+^’ ^’
-()=∑()
شکل، متمم ساده شده تابع بدست می آیند.
F = AB + CD + BD
با متمم گیری از F فرم ساده شده تابع ضرب حاصل جمع ها بدست می آید
F=(A^’+B^’ )(C^’+D^’ )(B^’+D)
دیاگرام های منطقی دو عبارت ساده شده در شکل ۱۲-۱ نشان داده شده اند. عبارت جمع حاصلضرب با تعدادی گیت AND دو شکل ۱۲-۱ (الف) پیاده سازی شده است که هر عبارت مربوط به یک گیت AND می باشد. خروجی های گیت های AND به ورودی های یک گیت OR متصل است. همان تابع به کمک گیت های OR بصورت ضرب حاصل جمع ها در شکل 12-1 (ب) پیاده سازی شده است. خروجی های گیتهای OR به ورودی های گیت AND متصل شده اند و هر گیت OR نیز متناظر با یک جمله OR است. در هر یک از دو فرم فرض شده است که متغیرهای ورودی مستقیما بصورت متمم تیز موجود باشد، بنابراین معکوس کننده ای در مدار بکار نرفته است. الگوی بکار رفته در شکل ۱۲-۱ فرم کلی پیاده سازی هر تابع دانلود کتاب طراحی دیجیتال موریس مانو به زبان فارسی PDF است که به یکی از شکل های استاندارد بیان شده باشد. در فرم جمع حاصلضرب ها تعدادی گیت AND به یک گیت OR متصل می شوند. در نوع ضرب حاصلجمع ها تعدادی گیت OR به یک گیت AND وصل می گردند.
همانطور که در شکل 13-1 (الف) نشان داده شده است جمع حاصلضرب ها می تواند با گیت های NAND پیاده سازی شود. توجه کنید که دومین گیت NAND با استفاده از سمبل گرافیکی شکل 15-1 (ب) رسم شده است، دوایر کوچکی در دو انتهای سه خط از این دیاگرام دیده می شوند. دو دایره در یک خط به معنی دو بار متمم شدن می باشد، و چون (x^’ )^’=x می باشد در دایره را -() – () -() -() 
()=∑()
()=∑()
–‘”=^’+^’
=^’ ^’+^’
=^’+^’
()=∑()
3 و 5 بعنوان حالات بی اهمیت در تابع در نظر گرفته شدند ما مینتوم های 1 و 3 را با مقدار 1 مینترم 5 را 0 انتخاب کردیم. این انتخاب باین علت صورت گرفت تا ساده ترین فرم برای عبارت بولی حاصل شود.
5-1 مدارهای ترکیبی
یک مدار ترکیبی آرایشی از گیت های منطقی متصل بهم با مجموعه ای از ورودی ها و خروجی هاست. در هر لحظه از زمان، مقادير دودویی خروجی ها تابعی از ترکیب دودویی ورودی هاست. بلاگ دیاگرام میلار ترکیبی در شکل ۱۵-۱ دیده می شود. n متغیر دودویی ورودی از یک منبع خارجی سرچشمه گرفته و m متغیر دودویی خروجی هم به یک مقصد خارجی می روند و در بین این دو اتصالات داخلی گیت های منطقی قرار دارد. یک مقدار ترکیبی اطلاعات در دو دیی داده های ورودی را به داده های خروجی تبدیل می نماید. مدار های ترکیبی در کامپیوترهای دیجیتال به منظور تولید تصمیمات کنترلی دودویی استفاده می شوند. همچنین بخش های لازم برای پردازش داده هم از این مدارات، ساخته شده اند.
مدار ترکیبی بوسیله جدول درستی اش که رابطه دودویی بین n متغیر ورودی دودویی و m متغیر خروجي را نشان مي دهد توصیف می شود. جدول درستی مقادیر دودویی خروجی را برای هر 2^n ترکیب ورودی نشان می دهد. مدار ترکیبی می تواند بوسیله m تابع بولی، که هر یک متعلق به یک متغیر خروجی است، مشخص شود، هر تابع برحسب 1 متغیر ورودی بیان می گردد.
تحلیل یک مدار ترکیبی با دیاگرام مدار منطقی شروع و با مجموعه ای از توابع بولی با جدول ختم می گردد. اگر مدار دیجیتالی بوسیله توصیف کلامی تابعش بیان شود، تابع بولی با جدول درستی برای تحقیق عملکرد آن کافی است. اگر هدف کار مدار باشد، باید عملکرد آن را با استفاده از توابع بولی یا جدول درستی بدست آمده تفسیر کرد. موفقیت در این کار مستلزم تجربه و آشنایی با مدار های دیجیتال است. توانایی در مرتبط ساختن یک جدول در ستی یا مجموعه ای از توابع بولی با یک کار پردازش اطلاعات هنری است که از تجربه فرد حاصل می شود
طراحی مدارهای ترکیبی از تشريح کلامی مسئله آغاز می شود و به یک دیاگرام مدار منطقی ختم می گردد. رویه طراحی مراحل زیر را شامل می شود
1-بیان مسئله
2- اختصاص سمبل های حرفي به متغیرهای ورودی و خروجی
٣- بدست آوردن جدولی درستی که رابطه بین ورودی ها و خروجی ها را تعریف می کند
4- بدست آوردن توابع بولی برای هر یک از خروجیها
5- رسم دیاگرام منطقی
ما برای نشان دادن روش طراحی مدار های ترکیبی، دو مثال از مدارهای حسابی را ارائه می نماییم.
شكل ۱۵-۱ بلاک دياگرام یک مدار ترکیبي
این مدارها به عنوان بلاگ های ساختمانی پایه در ساخت مدارهای حسابی پیچیده تر بکار می روند.
نیم جمع کننده
اساسی ترین مدار محاسباتی دیجیتال، مدار جمع دو رقم دودویی است. مدار ترکیبی که جمع حسابی در بیت را انجام می دهد نیم جمع کننده (HA) نامیده می شود. مداری که جمع سه بیت را انجام می دهد (جمع دو بیت و پیت رقم نقلی قبلی) تمام جمع کننده خوانده می شود. نام تمام جمع کننده از این حقیقت ناشی می شود که برای پیاده سازی یک تمام جمع کننده، دو نیم جمع کننده لازم است.متغیرهای ورودی یک نیم جمع کننده مضاف و مضاف اليه خوانده می شوند، متغیرهای خروجی نیز مجموع و رقم تقلی نام دارند. در دانلود کتاب معماری کامپیوتر موریس مانو ترجمه فارسی مدار دو خروجی باید وجود داشته باشد زیرا جمع 1+1 عدد دودویی 10 است که دو رقم دارد. ما سمبل های x و y را به دو متغیر ورودی و -() () () () -() –می روند. 1 ها در مربع های نقشه های S و C مستقیما از مینترم های جدول درستی تعیین می شوند. مربعات مربوط به خروجی S که در آنها 1 ها قرار دارند با هم ترکیب نمی شوند زیرا با هم مجاور نیستند. ولی چون خروجی هنگامی 1 است که تعداد فردی از ورودی ها 1 باشند، پس S یک تابع فرد بوده و رابطه OR انحصاری بین ورودی ها برقرار خواهد بود ( بحث انتهای بخش ۲-۱ ملاحظه شود). مربع هائی که برایC مقدار 1 دارند را می توان بطرق مختلف با هم ترکیب کرد. یک عبارت ممکن برای C بفرم زیر است:
C=x^’ y+(xy+xy^’ )z
(الف) دیاگرام منطقی (ب) بلاک دیاگرام
شکل ۱۸-۱ مدار تمام جمع کننده
دیاگرام منطقی تمام جمع کننده در شکل ۱۸-۱ رسم شده است. توجه کنید که میدار تمام جمع کننده از دو نیم جمع کننده و یک گیت OR ساخته شده است. هنگام استفاده از یک تمام جمع کننده (FA)، شکل ۱۸-۱ (ب) بکار گرفته خواهد شد.
6-1 فلیپ فلاپها
تا کنون مدارهای بررسی شده دیجیتال از نوع ترکیبی بودند، که در آنها خروجی ها در هر لحظه کلا به ورودی های همان لحظه بستگی داشتند. هرچند هر سیستم دیجیتال احتمالا یک مدار ترکیبی دارد، اغلب سیستم هایی که در عمل با آنها مواجه می شویم دارای عناصر حافظه نیز هستند و لذا سیستم باید در چهارچوب مدارهای ترتیبی مورد بررسی قرار گیرد. متداول ترین نوع مدار ترتیبی نوع همگام (همزمان یا سنکرون) آن است. مدارهای ترتیبی همگام در لحظه های گسسته و معینی از زمان بر عناصر حافظه اثر می گذارند. همزمان سازی با یک وسیله زمانبندی یا یک مولد پالس ساعت حاصل می شود که رشته ای از پالس های ساعت را بطور پریودیک تولید می نماید. پالس های ساعت در سراسر سیستم توزیع