Circuit combinatoriu

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Un circuit combinatoriu (sau, de asemenea, o rețea combinatorie ) este un circuit a cărui funcționare privește doar relația intrare-ieșire. Această relație este descrisă de o funcție logică .

Caracteristici generale

Circuitele combinaționale în special sunt acelea în care intrările și ieșirile pot presupune doar două stări corespunzătoare nivelurilor ridicate sau scăzute, iar ieșirile sunt doar o funcție a intrărilor. Din acest motiv, ele sunt numite și circuite fără memorie: ieșirile la fiecare moment sunt o funcție exclusiv a valorilor intrărilor în același moment. În circuitele combinaționale, o funcție logică a intrărilor este realizată prin componente capabile să asume una dintre cele două stări de tensiune : nivelul înalt și nivelul scăzut, indicate respectiv cu h și l .

Într-un circuit combinatoriu este posibil să se lucreze în logică pozitivă , adică convenția conform căreia valoarea logică 1 este asociată cu nivelul înalt și, în consecință, valoarea logică 0 este asociată cu nivelul scăzut. Alternativ, este posibil să se lucreze în logică negativă , conform convenției că valoarea logică 1 este asociată cu nivelul de tensiune scăzută și, în consecință, valoarea logică 0 este asociată cu nivelul de înaltă tensiune. Rețelele logice combinaționale sunt acele rețele în care starea de ieșire depinde doar de starea intrărilor corespunzătoare prezente în acel moment .

Analiză și sinteză

Se pune problema optimizării circuitelor combinaționale. Criteriile de optimizare pot fi diferite în funcție de probleme: de exemplu, optimizarea costurilor, funcționalității sau vitezei; în majoritatea cazurilor, se caută o cale atentă pentru toate aceste nevoi. În special, costul unui circuit logic este caracterizat de numărul de porți logice utilizate și de adâncime, adică de lungimea căii dintre intrare și ieșire, care ia în considerare întârzierile de timp și numărul de intrări.

În acest context, sinteza unui circuit combinatoriu sau a unei rețele combinatorii este identificarea, odată ce a fost atribuită specificația funcțională a circuitului, a sistemului digital și a interconectărilor care alcătuiesc această specificație. Prin analiza unui circuit combinatoriu se înțelege identificarea relațiilor cauză-efect dintre semnalele de intrare, adică variabilele booleene la intrare și ieșirile circuitului. Pentru îndeplinirea acestor sarcini, se utilizează algebra booleană .

În general, o rețea logică combinatorie este proiectată pornind de la o descriere funcțională a rețelei logice, adică a ceea ce trebuie să facă. Pornind de la algebra booleană , rețeaua logică este reprezentată cu o funcție logică , un tabel de adevăr sau cu o hartă Karnaugh . Apoi intră în joc reducerea funcției la o formă minimă , pentru a optimiza rețeaua logică și în cele din urmă trecem la implementarea reală a circuitului.

În realitate, proiectarea este practic o problemă de sinteză, dar în care trebuie verificată corectitudinea semnalului, deoarece corespunde specificațiilor.

Circuitul ușii

Un circuit de poartă este circuitul elementar care are n intrări și o singură ieșire, a cărei valoare logică de ieșire este 1 sau 0 în funcție de descrierea logică a operatorilor logici: ȘI , SAU , NU , NOR , NAND etc.

Reprezentarea în circuit a operatorilor logici.

Pentru fiecare tip de circuit apare problema analizei, adică a descrierii operației circuitului cunoscută a configurației sale și a sintezei, adică a proiectării circuitului care realizează o anumită funcție logică.

Elemente conexe

Controlul autorității LCCN (EN) sh2007000413 · GND (DE) 4052053-5