Расчетно-графическая работа №7 (вариант А580) / РГР №7 (готово).doc
Министерство образования Российской Федерации
Уфимский государственный авиационный технический университет
Факультет ИРТ: Информатика и робототехника
Кафедра ПСИ: Проектирование систем информатики
Учебная дисциплина:
МЛТА: МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ЛОГИКА И ТЕОРИЯ АЛГОРИТМОВ
РГР: Расчетно-графическая работа
Общая тема:
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ЛОГИКО-АЛГОРИТМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
(алгоритмы и логика, аппаратная и программная реализация)
Часть 7
БУЛЕВЫ И ВРЕМЕННЫЕ БУЛЕВЫ
ФУНКЦИИ И СОСТАВНЫЕ ВЫСКАЗЫВАНИЯ
Пояснительная записка
5033.4491.0000-ПЗ
Направление подготовки:
654600: ИВТ: Информатика и вычислительная техника
Специальность:
САПР: Системы автоматизированного проектирования
Курс обучения: 2
Учебная группа: САПР-230
Работу выполнил
студент _____________ Манаев Р. Н.
Зачетная книжка № 065491
Вариант задания: A230
Работу принял
должность _____________ Житников А. П.
2007
1 Начальная ознакомительная схема
(ознакомление с инструментальным программным продуктом)
1.1 Набор простой схемы
1.1.1 Простой объект моделирования
Исходная принципиальная схема
|
// В качестве выключателя используется переключатель
Рисунок 1.1 — Исходная схема лампы с выключателем
|
|
Набор модельной схемы
1.1.2 Статический анализ схемы
Окно настройки параметров временной диаграммы
Временная диаграмма
Включается клавиша The Vertical:вертикальное расположение окон.
Появляется два окна:
Появляется отображения состояния узла 1:1
1.1.3 Модель для динамического анализа
1.1.4 Динамический анализ работы схемы
Настройка режима моделирования
2 Двухполюсные логические элементы
2.1 Инвертор
2.1.1 Исходные построения
Общие сведения
ФФО: Функциональная формула (операционного) объекта
Варианты записи:
Операторная форма
y491 = F2 x491 = Nx491 = N(x491)
где N — инвертор
// функциональный преобразователь операции функции
Специальные формы
Непосредственно в текстовом процессоре Word
// без формульного редактора
y491 = x'491
ССО: Структурная схема объекта
УГО: Условное графическое обозначение элемента
// с внешними полюсами связей — тестовая система
БСО: Блок-схема объекта ШСО: Штрих-схема объекта
2.1.2 Статическая модель тестовой схемы с инвертором
Целевая схема модели
Логическая схема тестовой системы
Пример настройки параметров УГО
Принимаются следующие параметры
Включается режим отображения состояний узлов и режим анимации:
Статический анализ работы схемы
ВД: Временная диаграмма ЛС: Логическая схема
0: x491= 0 y491 = 1
1: x491 = 1 y491 = 0
ФТО: Функциональная таблица объекта
| № | x491 | y491 |
| 0 1 | 0 1 | 1 0 |
ФГО: Функциональный график объекта
ФВО: Функциональное (арифметическое) выражение объекта
O: y491 = Nx491 = N(x491) = 1—x491
2.1.3 Динамическая модель тестовой схемы с инвертором
Дополнительные данные
Введение параметра времени
НПФ: Неявная параметрическая форма
y491 = Nx491 = 1—x491:
ЯПФ: Явная параметрическая форма
y491 (t) = Nx491(t) = 1—x491 (t)
Целевая схема модельной системы
Логическая схема тестовой системы
Настройки параметров УГО элемента.
Установка номеров узлов схемы
2.1.4 Динамический анализ тестовой схемы с инвертором
Подготовка и запуск цикла моделирования
Окно параметров
ВД: Временная диаграмма ЛС: Логическая схема
2.2 Повторитель (репитор)
2.2.1 Исходные построения
Общие сведения
ФФО: Функциональная формула (операционного) объекта
Варианты записи:
Операторная форма
y491 = F1 x491 = Rx491 = x491
где R — повторитель (репитор).
// функциональный преобразователь операции функции
Специальные формы
Непосредственно в текстовом процессоре Word
// без формульного редактора
y491 = x491
ЛИ: Логическая интерпретация
y491 равно x491 // Верно, что 491x
y491 equal x491
ССО: Структурная схема объекта
УГО: Условное графическое обозначение элемента
// с внешними полюсами связей — тестовая система
БСО: Блок-схема объекта ШСО: Штрих-схема объекта
2.2.2 Статическая модель тестовой схемы с инвертором
Целевая схема модели
Логическая схема тестовой системы
Исходные данные
СФО: Структурная формула объекта
y491 = F1 x491 = Rx491
ЛИ: Логическая интерпретация
y491 равно x491 // Верно, что x491
0491y equal x491
ССО: Структурная схема объекта
| |
Статический анализ
Статическая модель
ВД: Временная диаграмма ЛС: Логическая схема
0: x491 = 0 y491 = 0
1: x491 = 1 y491 = 1
ФТО: Функциональная таблица объекта
| № | x491 | y491 |
| 0 1 | 0 1 | 0 1 |
|
ФВ: Функциональное (арифметическое) выражение
O: y491 = Rx491 = R(x491) = x491
Примечание 2.1 Эквивалентная схема
1) Исходная схема с оператором y491 = F1 x491 = Rx491 эквивалента схеме без оператора y491 = x491:
2) Соответствующая модельная схема:
// Прямое соединение входа на выход
Динамический анализ
Введение параметра времени
НПФ: Неявная параметрическая форма
y491 = Rx491 = x491
ЯПФ: Явная параметрическая форма
y491 (t) = Rx491 (t) = x491 (t)
Построения аналогичны
ВД: Временная диаграмма ЛС: Логическая схема
2.3 Константные элементы
СФО: Структурная формула объекта
y491 = F0x491 = C0x491 = C0 x491 = C0(x491) = c0 º 0
y491 = F3x491 = C1x491 = C1 x491 = C1(x491) = c1 º 1
ССО: Структурная схема объекта
БСО: Блок-схема объекта ШСО: Штрих-схема объекта
Сводная характеристика одноместных функций
Сводная таблица
| x | 0 | 1 | Вычисление | Наименование функции |
| y = F1x = C0x | 0 | 0 | y = C0x = c0 º 0 | Нулевая константная функция |
| y = F2x = Rx | 0 | 1 | y = Rx = x | Функция повторения |
| y = F3x = Nx | 1 | 0 | y = Nx = 1 — x | Функция инверсии (обращения) |
| y = F4x = C1x | 1 | 1 | y = C1x = c1 º 1 | Единичная константная функция |
2.4 Параметрические обобщения повторителя и инвертора
2.4.1 Элемент задержки (delay) или сдвига (по времени)
Исходные данные
ФВО: Функциональное выражение объекта
y491 (t) = Dtmx 491 (t) = Stt—mx491 (t) = x491 (t-m)
где Dtm = Stt—m — оператор подстановки выражения t—m вместо (во все вхождения) выражения t;
в данном случае это оператор сдвига параметра времени.
СФ: Структурная формула
ЯПФ: Явная (полная) параметрическая форма
(относительно параметра t)
y491 (t) = Dtmx491 (t) = x (t-m):
НПФ: Неявная (сокращенная) параметрическая форма
(относительно параметра t)
y491 = Dmx491
ЛИ: Логическая интерпретация
y равно m единиц (времени) назад было x
СС: Структурная схема
БСО: Блок-схема объекта ШСО: Штрих-схема объекта
Динамическая модель
ЛС: Логическая схема системы анализа
Заполнения параметров элемента:
Задержки 0.5 сек.
Динамический анализ
Запуск и параметры настройки модели
Результаты работы:
ВД: Временная диаграмма ЛС: Логическая схема
Установлена длительность задержки 0.5 сек.
Динамический анализ
Запуск и параметры настройки модели
Результаты работы:
ВД: Временная диаграмма ЛС: Логическая схема
2.1 Индивидуальная настройка элемента задержки
Задать личный параметр задержки в тысячных долях секунды:
m = 0.137 s
Установлена длительность задержки 0.137 сек.
На диаграмме представлен сдвиг графика d(2) относительно графика d(1) на 0.137 сек
2.4.2 Задержанный повторитель и инвертор
Задержанный повторитель
Общее соотношение:
DmR = RDm = Rm
где Rm — обозначение задержанного повторителя;
Rm = RDm = Dm — определение задержанного повторителя.
Задержанный повторитель — это повторитель с задержкой выходного сигнала:
это модель реального повторителя с паразитной внутренней задержкой.
Эквивалентные (операторные) схемы:
2.2 Индивидуальный вариант выполнения работы:
x1 → x1491,
x2 → x2491,
y → y491
где 491 — последние три цифры в номере nnn491 зачетной книжки.
2.5 Конъюнктор (И, And)
2.5.1 Исходные построения
Общие данные
СФО: Структурная формула объекта
Y491 = &(x1491, x2491) = (x1491& x2491) = (x1491, x2491)&
// префиксная, инфиксная, постфиксная формы записи
Варианты записи:
y = x1 Ù x2
ЛИ: Логическая интерпретация
x491 равно x1491 и x2491
y491 equal x1491 and x2491
ССО: Структурная схема объекта
БСО: Блок-схема объекта ШСО: Штрих-схема объекта
| | |||||
ЛС: Логическая схема системы анализа
Функциональные соотношения
(по номерам комбинаций состояний входов)
0: x1491 = 0 x2491 = 0 y491 = 0
1: x1491 = 0 x2491 = 1 y491 = 0
2: x1491 = 1 x2491 = 0 y491 = 0
3: x1491 = 1 x2491 = 1 y491 = 1
ФТО: Функциональная таблица объекта — таблица истинности
Форма 1
| № | x1491x2491 | Y491 |
| 0 1 2 3 | 00 01 10 11 | 0 0 0 1 |
Форма 2 // Аналог таблицы Карно
| & | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
ФГО: Функциональный график объекта
ФВ: Функциональное (арифметическое) выражение
y = Min(x1491,x2491) = ((x1491+x2491)—|x1491—x2491|)/2
Динамический анализ
НПФ: Неявная параметрическая форма
y = x1 & x2
ЯПФ: Явная параметрическая форма
y(t) = x1(t) & x2(t)
Подготовка и испытание схемы
ВД: Временная диаграмма ЛС: Логическая схема
Соотношение времен переднего и заднего фронтов
Ty491(0-1) = max(tx1491(0-1), tx2491(0-1) — по более позднему 01-переходу
Ty491(1-0) = min(tx1491(0-1), tx2491(0-1) — по более раннему 10-переходу
ФГО: Функциональный график объекта
ФВ: Функциональное (арифметическое) выражение
y = Min(x1,x2) = ((x1+x2)—|x1—x2|)/2
Динамический анализ
НПФ: Неявная параметрическая форма
y = x1 & x2
ЯПФ: Явная параметрическая форма
y(t) = x1(t) & x2(t)
Подготовка и испытание схемы
ВД: Временная диаграмма ЛС: Логическая схема
Соотношение времен переднего и заднего фронтов