Варианты и образец курсовой работы / 2_DISKR_kursovik(25)/ВАР1.DOC

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

 

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

 

В курсовой работе требуется построить из элементов универсального структурного базиса комбинационную схему, выполняющую преобразование чисел из позиционной системы счисления с основанием S1 в позиционную систему счисления с основанием S2.

Курсовая работа выполняется по индивидуальным заданиям, которые выдаются руководителем курсовой работы. В задании указываются область изменения чисел, основания исходной S1 и результирующей (S2) систем счисления, параметры двоичного кодирования на входе и выходе комбинационной схемы, ограничения, налагаемые на элементы используемого функционального и структурного базиса (местность операторов функционального базиса и число входов элементов структурного базиса).

Курсовая работа оформляется в виде пояснительной записки, содержащей:

- титульный лист с названием курсовой работы, номером группы, фамилией студента, фамилией преподавателя и номером варианта задания;

- развернутое задание на курсовую работу;

- описание процесса построения комбинационной схемы:

1. Построение таблицы преобразования чисел;

2. Построение двоично-кодированной таблицы преобразования;

3. Построение системы переключательных функций;

4. Раздельная минимизация системы переключательных функций;

5. Совместная минимизация системы переключательных функций, выбор универсального базиса;

6. Преобразование в универсальный функциональный базис;

7. Построение комбинационной схемы;

8. Учет местности операторов универсального функционального базиса;

9. Учет ограничения на число входов элементов универсального структурного базиса.

10. Контроль правильности построения комбинационной схемы.

 

1-й параграф пояснительной записки должен содержать таблицу преобразования чисел в заданном диапазоне из исходной системы счисления в результирующую. При этом должны быть использованы алгоритмы преобразования, описанные в приложении 1 данных методических указаний. Выбранные алгоритмы должны быть приведены в пояснительной записке и сопровождены примерами.

2-й параграф должен содержать двоично-кодированную таблицу преобразования. Для этого каждый символ (группа символов) алфавита систем счисления с основаниями S1 и S2 должен быть заменен соответствующей двоичной кодовой группой.

3-й параграф должен содержать систему переключательных функций, описывающих полученное в предыдущем параграфе преобразование. В общем случае функции являются частичными (не полностью определенными). Функции должны быть заданы в аналитической форме и картами Карно соответствующей размерности.

4-й параграф должен содержать результаты раздельной минимизации системы переключательных функций для двух вариантов:

– система независимых минимальных ДНФ (соответствует базису Шеффера),

– система независимых минимальных КНФ (соответствует базису Пирса).

Должны быть получены оценки сложности соответствующих комбинационных схем из элементов «И», «ИЛИ», «НЕ». Минимизация выполняется на картах Карно.

5-й параграф должен содержать результаты совместной минимизации системы переключательных функций для двух вариантов:

минимальная совместная система ДНФ (соответствует базису Шеффера),

минимальная совместная система КНФ (соответствует базису Пирса).

Должны быть получены оценки сложности соответствующих комбинационных схем из элементов «И», «ИЛИ», «НЕ» и оценки выигрыша в сложности соответствующей комбинационной схемы по сравнению с раздельной минимизацией. Минимизация выполняется на картах Карно, результаты совместной минимизации должны быть представлены в виде обобщенных таблиц покрытий. Результатом этого этапа должен быть выбор одного из двух универсальных базисов по критерию минимума сложности соответствующей комбинационной схемы для следующего этапа работы.

6-й параграф должен содержать результаты преобразования минимальной совместной системы переключательных функций в выбранный универсальный функциональный базис («штрих Шеффера», «стрелка Пирса»). Результат преобразования должен представлять собой каноническую операторную форму записи минимальной совместной системы переключательных функций без учета ограничений на местность операторов.

7-й параграф должен содержать каноническую двухъярусную комбинационную схему с разветвлениями из элементов выбранного универсального структурного базиса («И-НЕ» («элемент Шеффера»), «ИЛИ-НЕ» («элемент Пирса»)), построенную на основе канонического операторного представления минимальной совместной системы переключательных функций.

 

ПРИМЕЧАНИЕ. По результатам выполнения этого этапа преподаватель задает ограничения t на элементы используемого функционального и структурного базиса (местность операторов функционального базиса и число входов элементов структурного базиса).

8-й параграф должен содержать преобразование канонической операторной формы записи минимальной совместной системы переключательных функций из параграфа 6 в операторную форму, учитывающую ограничения на местность операторов t.

9-й параграф должен содержать комбинационную схему с разветвлениями из элементов выбранного универсального структурного базиса («И-НЕ» («элемент Шеффера»), «ИЛИ-НЕ» («элемент Пирса»)) c учетом ограничений на число входов элементов t. Схема строится на основе операторного представления минимальной совместной системы переключательных функций из параграфа 8.

10-й параграф должен содержать контрольную проверку правильности построения комбинационной схемы.

 

ПРИМЕЧАНИЕ. Функциональные схемы устройств из параграфов 7, 9 и 10 должны быть выполнены в соответствии с основными требованиями ГОСТ 2.708-82 и ГОСТ 2.743-91.

К защите допускаются работы, выполненные в соответствии с приведенными выше требованиями. На защите курсовой работы студенту необходимо показать знание основных определений и алгоритмов, использованных в работе, а также умение обосновать выбор принятого метода построения схемы.

 

 

 

 

Исходные данные к курсовой работе:

 

Требуется построить наиболее экономичную комбинационную схему из элементов одного из двух универсальных структурных базисов («элемента Шеффера» - И-НЕ, П - «элемента Пирса» - ИЛИ-НЕ).

 

Вариант задания No25.Кодируемые числа принадлежат области: 0-9.

В качестве исходной системы счисления используется:

питнадцатеричная система счисления ().

Результирующая система:

питиричная система счисления ().

Кодирование на входе: Символьное

на выходе: Символьное.

 

 

 

 

 

 

1. Таблица преобразования чисел.

 

S=10	S1=15	S2=5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	00 01 02 03 04 10 11 12 13 14

 

2. Построение двоично-кодированной таблицы преобразования

 

Диапазон значений	Табл.9-16[20]	X1	X2	X3	X4	Диапазон значений	Табл.5[15]	Y1	Y2	Y3	Y4
0	4	0	1	0	0	0	00	0	0	0	0
1	8	1	0	0	0	1	01	0	0	0	1
2	C	1	1	0	0	2	02	0	0	1	0
3	B	1	0	1	1	3	04	0	1	0	0
4	A	1	0	1	0	4	03	0	0	1	1
5	9	1	0	0	1	5	10	1	0	0	0
6	7	0	1	1	1	6	11	1	0	0	1
7	6	0	1	1	0	7	12	1	0	1	0
8	5	0	1	0	1	8	14	1	1	0	0
9	0	0	0	0	0	9	13	1	0	1	1

3. Построение системы переключательных функций

 

Примечание: далее переключательные функции будут именоваться ПФ

 

Система ПФ строится на основании анализа двоично-кодированной таблицы преобразования.

 

 

*-означает, что функция задана не только множеством единичных, но и множеством запрещенных наборов (которые и помечены звездочкой)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Раздельная минимизация системы переключательных функций

 

А) Получение системы минимальных ДНФ

 

 

Минимальные покрытия:

 

 

 

 

Минимальные покрытия:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B) Получение системы минимальных КНФ

 

 

 

 

 

Минимальные покрытия:

 

 

 

 

 

 

Минимальные покрытия:

 

 

 

 

При раздельной минимизации сложность системы KНФ () меньше сложности системы ДНФ () на 9 единицы.

 

 

5. Построение системы переключательных функций.

 

A) Получение минимальной совместной системы ДНФ:

 

 

 

Минимальные покрытия:

 

Общая таблица минимальных покрытий ДНФ:

Импликанты	Ранг	Y1	Y2	Y3	Y4
00zz	2	1	-	1	-
zz01	2	1	-	-	-
z11z	2	1	-	-	-
0z01	3	-	1	-	-
1z11	3	-	1	-	-
11zz	2	-	-	1	-
zz10	2	-	-	1	-
z0z0	2	-	-	-	1
z111	3	-	-	-	1

 

Вывод: Сложность системы при минимальной совместной системе ДНФ оказалась равна , что на 2 меньше чем при раздельной минимизации ДНФ ()

B) Получение минимальной совместной системы КНФ:

 

 

Минимальные покрытия:

 

Общая таблица минимальных покрытий КНФ:

Импликанты	Ранг	Y1	Y2	Y3	Y4
1z00	3	1	-	-	-
1z1z	2	1	-	-	-
z100	3	1	-	-	-
z0z0	2	-	1	-	-
zz00	2	-	1	-	-
100z	3	-	1	1	-
z11z	2	-	1	-	-
010z	3	-	-	1	-