^) 0, ^ ) ^...Задатак 3 Комбинациона мрежа коју треба...

11
Колоквијум из Основа рачунарске технике - 2016/2017 (30.04.2017.) Р е ш е њ е Задатак 1 4 3 2 1 4 3 2 4 3 2 1 4 3 2 4 3 2 1 x x x x x x x x x x x x x x ) x , x , x , f(x 4 3 2 1 4 3 2 4 3 2 1 4 3 2 4 3 2 1 x x x x x x x x x x x x x x ) x , x , x , f(x 4 3 2 1 4 3 2 4 3 2 1 4 3 2 4 3 2 1 x x x x x x x x x x x x x x ) x , x , x , f(x 4 2 1 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 4 3 2 1 x x x x x x x x x x x x x x x x x ) x , x , x , f(x 0 11 , 111 , 101 0 , 0010 , 0 0 0 f(1) X X X 0 111 0, 110 , 1111 , 1110 , 101 0 , 0010 , 0 0 0 1 0, 0 0 0 f(1) 15 , 14 , 12 , 8 , 5 , 2 , 0 12 , 15 , 14 , 5 , 2 , 8 , 0 f(1) 4 3 4 3 2 1 4 1 2 1 3 4 2 3 1 4 3 2 1 x x x x x x x x x x x x x x x ) x , x , x , g(x 4 3 4 3 2 1 4 1 2 1 3 4 2 3 1 4 3 2 1 x x x x x x x x x x x x x x x ) x , x , x , g(x 4 3 4 3 2 1 4 1 2 1 3 4 2 3 1 4 3 2 1 x x x x x x x x x x x x x x x ) x , x , x , g(x 4 3 4 3 2 1 4 1 3 2 1 3 4 3 1 2 3 1 4 3 2 1 x x x x x x x x x x x x x x x x x x ) x , x , x , g(x 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 1 3 2 1 4 3 1 3 2 1 4 3 2 1 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ) x , x , x , g(x 1010 , 1001 , 00 0 , 110 , 11 0 , 011 g(0) X X X X 1010 , 1001 , 100 0 , 000 0 , 1101 , 1100 , 111 0 , 011 0 , 0111 , 0110 g(0) 13 , 12 , 10 , 9 , 7 , 6 , 4 , 3 , 0 10 , 9 , 4 , 0 , 13 , 12 , 3 , 7 , 6 g(0) i ) x , x , x , f(x 4 3 2 1 ) x , x , x , g(x 4 3 2 1 i ) x , x , x , f(x 4 3 2 1 ) x , x , x , g(x 4 3 2 1 0 b b 8 1 1 1 b b 9 0 0 2 1 1 10 0 0 3 0 0 11 0 1 4 0 0 12 b b 5 1 1 13 0 0 6 0 0 14 1 1 7 0 0 15 1 1

Upload: others

Post on 16-Jul-2020

4 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: ^) 0, ^ ) ^...Задатак 3 Комбинациона мрежа коју треба реализовати има четири улазна сигнала (x 3, x 2, x1, x 0) и

Колоквијум из Основа рачунарске технике - 2016/2017

(30.04.2017.)

Р е ш е њ е

Задатак 1

432143243214324321 xxxxxxxxxxxxxx)x,x,x,f(x

432143243214324321 xxxxxxxxxxxxxx)x,x,x,f(x

432143243214324321 xxxxxxxxxxxxxx)x,x,x,f(x

421321432143214324321 xxxxxxxxxxxxxxxxx)x,x,x,f(x

011,111,1010,0010,000f(1) XXX

01110,110,1111,1110,1010,0010,00010,000f(1)

15,14,12,8,5,2,012,15,14,5,2,8,0f(1)

4343214121342314321 xxxxxxxxxxxxxxx)x,x,x,g(x

4343214121342314321 xxxxxxxxxxxxxxx)x,x,x,g(x

4343214121342314321 xxxxxxxxxxxxxxx)x,x,x,g(x

4343214132134312314321 xxxxxxxxxxxxxxxxxx)x,x,x,g(x

432143214313214313214321 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx)x,x,x,g(x

1010,1001,000,110,110,011g(0) XXXX

1010,1001,1000,0000,1101,1100,1110,0110,0111,0110g(0)

13,12,10,9,7,6,4,3,010,9,4,0,13,12,3,7,6g(0)

i )x,x,x,f(x 4321 )x,x,x,g(x 4321

i )x,x,x,f(x 4321 )x,x,x,g(x 4321

0 b b 8 1 1

1 b b 9 0 0

2 1 1 10 0 0

3 0 0 11 0 1

4 0 0 12 b b

5 1 1 13 0 0

6 0 0 14 1 1

7 0 0 15 1 1

Page 2: ^) 0, ^ ) ^...Задатак 3 Комбинациона мрежа коју треба реализовати има четири улазна сигнала (x 3, x 2, x1, x 0) и

Задатак 2

Помоћу Карноових карти наћи минималну:

а) 432143213143124321 xxxxxxxxxxxxxx)x,x,x,f(x

432143213143124321 xxxxxxxxxxxxxx)x,x,x,f(x

432143213143124321 xxxxxxxxxxxxxx)x,x,x,f(x

432143213143124321 xxxxxxxxxxxxxx)x,x,x,f(x

4321432131413124321 xxxxxxxxxxxxxxx)x,x,x,f(x

443213214213214321 xxxxxxxxxxxxxx)x,x,x,f(x

3213214213214321 xxxxxxxxxxxx)x,x,x,f(x

XXXX 010,010,011,111f(1)

0101,0100,0101,0100,01110,110,1111,1110f(1)

15,14,12,5,45,4,12,15,14f(1)

4323213214321 xxxxxxxxx)x,x,x,f(x

0 0

1 4

1 12

0 8

0 1

1 5

0 13

0 9

0 3

0 7

1 15

0 11

0 2

0 6

1 14

0 10

00 01 11 10 x 1 x 2

00

01

11

10

x 3 x 4

Page 3: ^) 0, ^ ) ^...Задатак 3 Комбинациона мрежа коју треба реализовати има четири улазна сигнала (x 3, x 2, x1, x 0) и

б)

32431424321 xxxxxxx)x,x,x,f(x

X11X 0X11, X0X1,f(1)

1111 1110, 0111, 0110, 0111, 0011, 1011, 1001, 0011, 0001,f(1)

15 14, 7, 6, 7, 3, 11, 9, 3, 1,f(1)

15 14, 11, 9, 7, 6, 3, 1,f(1)

13 12, 10, 8, 5, 4, 2, 0,f(0)

)xx()xx()x,x,x,f(x 32424321

в)

11 7, 3, 2,f(0)

14 13, 9, 8, 4,f(b)

15 11, 10, 6, 5, 1, 0,f(1)

42412134321 xxxxxxx)x,x,x,f(x

0 0

0 4

0 1

2

0

0 8

1 1

0 5

0 1

3

1 9

1 3

1 7

1 1

5

1 1

1

0 2

1 6

1 1

4

0 1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

x 1 x 2

0

0

0

1

1

1

1

0

x 3 x 4

1 0

b 4

1 1

2

b 8

1 1

1 5

b 1

3

b 9

0 3

0 7

1 1

5

0 1

1

0 2

1 6

b 1

4

1 1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

x 1 x 2

0

0

0

1

1

1

1

0

x 3 x 4

Page 4: ^) 0, ^ ) ^...Задатак 3 Комбинациона мрежа коју треба реализовати има четири улазна сигнала (x 3, x 2, x1, x 0) и

Задатак 3

Комбинациона мрежа коју треба реализовати има четири улазна сигнала (x3, x2, x1, x0) и четири

излазна сигнала (z3, z2, z1, z0). Улазни сигнали представљају информацију на коју писту авион треба

да приступи (x3) и у ком смеру би авион желео да лети (x2,x1,x0). На основу слике аеродрома,

потребно је пронаћи најмањи угао који се заклапа на основу смера узлетања и жељеног смера

путовања.

Прво ћемо да формирамо комбинациону таблицу (улазни вектор је x3, x2, x1, x0, док је излазни z3, z2,

z1, z0), у колони Коментар се види путовање кроз градове :

Писта Смер x3 x2 x1 x0 z3 z2 z1 z0 Коментар

P01

N 0 0 0 0 0 0 1 0 Полетање са z0, угао → 113o; Полетање са z1, угао → 67o

NE 0 0 0 1 0 0 1 0 Полетање са z0, угао → 158o; Полетање са z1, угао → 22o

E 0 0 1 0 0 0 1 0 Полетање са z0, угао → 157o; Полетање са z1, угао → 23o

SE 0 0 1 1 0 0 1 0 Полетање са z0, угао → 112o; Полетање са z1, угао → 68o

S 0 1 0 0 0 0 0 1 Полетање са z0, угао → 67o; Полетање са z1, угао → 113o

SW 0 1 0 1 0 0 0 1 Полетање са z0, угао → 22o; Полетање са z1, угао → 158o

W 0 1 1 0 0 0 0 1 Полетање са z0, угао → 23o; Полетање са z1, угао → 157o

NW 0 1 1 1 0 0 0 1 Полетање са z0, угао → 68o; Полетање са z1, угао → 112o

P2

3

N 1 0 0 0 0 1 0 0 Полетање са z2, угао → 24o; Полетање са z3, угао → 156o

NE 1 0 0 1 0 1 0 0 Полетање са z2, угао → 21o; Полетање са z3, угао → 159o

E 1 0 1 0 0 1 0 0 Полетање са z2, угао → 66o; Полетање са z3, угао → 114o

SE 1 0 1 1 1 0 0 0 Полетање са z2, угао → 111o; Полетање са z3, угао → 69o

S 1 1 0 0 1 0 0 0 Полетање са z2, угао → 156o; Полетање са z3, угао → 24o

SW 1 1 0 1 1 0 0 0 Полетање са z2, угао → 159o; Полетање са z3, угао → 21o

W 1 1 1 0 1 0 0 0 Полетање са z2, угао → 114o; Полетање са z3, угао → 66o

NW 1 1 1 1 0 1 0 0 Полетање са z2, угао → 69o; Полетање са z3, угао → 111o

Сада можемо формирати Карноове карте за сваки излаз ове комбинационе мреже.

Коришћењем добијених минималних КНФ и ДНФ (и њиховим факторисањем) за излазне сигнале,

добијамо тражене минималне шеме (реализујемо шему на основу израза који има најмање логичких

операција => најмање коришћење И, ИЛИ и НЕ елемената; ако два израза имају исти број логичких

елемената, реализујемо онај који ће трансформацијом имати мањи број НИЛИ елемената – гледати

смењивање операције AND и OR ).

Page 5: ^) 0, ^ ) ^...Задатак 3 Комбинациона мрежа коју треба реализовати има четири улазна сигнала (x 3, x 2, x1, x 0) и

Излазни сигнал Z3:

ДНФ:

))((33 01201230123023123 xxxxxxxZxxxxxxxxxxZефакторисањ

Број логичких елемената * (И, ИЛИ и НЕ): 6 * Дозвољене комплементарне вредности улаза

КНФ:

))((3

))()((3

0120123

01202123

xxxxxxxZ

xxxxxxxxZ

ефакторисањ

Број логичких елемената * (И, ИЛИ и НЕ): 6 * Дозвољене комплементарне вредности улаза

x0

x1

x2

Z3x1

x0

x2

x3

x0

x1

x2

x1

x0

x2

x3

Z3

0 0

0 4

1 12

0 8

0 1

0 5

1 13

0 9

0 3

0 7

0 15

1 11

0 2

0 6

1 14

0 10

00 01 11 10 x3x2

00

01

11

10

x1x0

0 0

0 4

1 12

0 8

0 1

0 5

1 13

0 9

0 3

0 7

0 15

1 11

0 2

0 6

1 14

0 10

00 01 11 10 x3x2

00

01

11

10

x1x0

Дискусија:

Потребно је обратити пажњу како се

групишу сигнали у двоулазна кола,

јер као последицу одабира можемо да

смањимо шему са НИ колима.

На слици је шрафиран део шеме који

се понавља. Довољно је реализовати

једно коло, а затим га искористи у

другом делу шеме.

Page 6: ^) 0, ^ ) ^...Задатак 3 Комбинациона мрежа коју треба реализовати има четири улазна сигнала (x 3, x 2, x1, x 0) и

Излазни сигнал Z2:

ДНФ:

))((32 01201230123023123 xxxxxxxZxxxxxxxxxxZефакторисањ

Број логичких елемената * (И, ИЛИ и НЕ): 6 * Дозвољене комплементарне вредности улаза

КНФ:

))((3

))()((3

0120123

01202123

xxxxxxxZ

xxxxxxxxZ

ефакторисањ

Број логичких елемената * (И, ИЛИ и НЕ): 6 * Дозвољене комплементарне вредности улаза

x0

x1

x2

Z2x1

x0

x2

x3

x0

x1

x2

x1

x0

x2

x3

Z2

0 0

0 4

0 12

1 8

0 1

0 5

0 13

1 9

0 3

0 7

1 15

0 11

0 2

0 6

0 14

1 10

00 01 11 10 x3x2

00

01

11

10

x1x0

0 0

0 4

0 12

1 8

0 1

0 5

0 13

1 9

0 3

0 7

1 15

0 11

0 2

0 6

0 14

1 10

00 01 11 10 x3x2

00

01

11

10

x1x0

Дискусија:

Потребно је обратити пажњу како се

групишу сигнали у двоулазна кола,

јер као последицу одабира можемо да

смањимо шему са НИ колима.

На слици је шрафиран део шеме који

се понавља. Довољно је реализовати

једно коло, а затим га искористи у

другом делу шеме.

Page 7: ^) 0, ^ ) ^...Задатак 3 Комбинациона мрежа коју треба реализовати има четири улазна сигнала (x 3, x 2, x1, x 0) и

Излазни сигнал Z1:

ДНФ:

231 xxZ

Број логичких елемената * (И, ИЛИ и НЕ): 2 * Дозвољене комплементарне вредности улаза

КНФ:

231 xxZ

Број логичких елемената * (И, ИЛИ и НЕ): 2 * Дозвољене комплементарне вредности улаза

x3

Z1

x2

x3

Z1

x2

1 0

0 4

0 12

0 8

1 1

0 5

0 13

0 9

1 3

0 7

0 15

0 11

1 2

0 6

0 14

0 10

00 01 11 10 x3x2

00

01

11

10

x1x0

1 0

0 4

0 12

0 8

1 1

0 5

0 13

0 9

1 3

0 7

0 15

0 11

1 2

0 6

0 14

0 10

00 01 11 10 x3x2

00

01

11

10

x1x0

Page 8: ^) 0, ^ ) ^...Задатак 3 Комбинациона мрежа коју треба реализовати има четири улазна сигнала (x 3, x 2, x1, x 0) и

Излазни сигнал Z0:

ДНФ:

230 xxZ

Број логичких елемената * (И, ИЛИ и НЕ): 1 * Дозвољене комплементарне вредности улаза

КНФ:

230 xxZ

Број логичких елемената * (И, ИЛИ и НЕ): 1 * Дозвољене комплементарне вредности улаза

x3

Z0

x2

x3

Z0

x2

0 0

1 4

0 12

0 8

0 1

1 5

0 13

0 9

0 3

1 7

0 15

0 11

0 2

1 6

0 14

0 10

00 01 11 10 x3x2

00

01

11

10

x1x0

0 0

1 4

0 12

0 8

0 1

1 5

0 13

0 9

0 3

1 7

0 15

0 11

0 2

1 6

0 14

0 10

00 01 11 10 x3x2

00

01

11

10

x1x0

Page 9: ^) 0, ^ ) ^...Задатак 3 Комбинациона мрежа коју треба реализовати има четири улазна сигнала (x 3, x 2, x1, x 0) и

Задатак 4

- Граф прелаза/излаза:

000/001

0

0

010/00

1

1

001/00

011/00 111/10

110/01

1

1

0

1

0

0

0

- Таблица прелаза/излаза:

000

Q X

00

0 1 Z

001

010

011

00

00

00

100 bb

101

110

111

bb

01

10

000

010

000

111

bbb

bbb

010

000

001

011

110

011

bbb

bbb

011

110

Page 10: ^) 0, ^ ) ^...Задатак 3 Комбинациона мрежа коју треба реализовати има четири улазна сигнала (x 3, x 2, x1, x 0) и

- Таблица прелаза/побуда:

Q Q(t+1) T 10 000 000

001

010

011

010

000

111

100 bbb

101

110

111

bbb

010

000

000 001

001

010

011

011

110

011

100 bbb

101

110

111

bbb

011

110

0

X

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

1

b

b

1

1

0

0

1

0

b

b

1

0

0

1

1

0

b

b

0

1

0

1

0

0

b

b

0

0

T 2 T 30

1

0

0

b

b

0

1

1

0

0

0

b

b

1

1

- Карноове карте:

0 0

b 4

b 1

2

0 8

0 1

b 5

b 1

3

0 9

1 3

1 7

0 1

5

0 1

1

0 2

1 6

1 1

4

1 1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

x Q 1

0

0

0

1

1

1

1

0

Q 2 Q 3

0 0

b 4

b 1

2

0 8

1 1

b 5

b 1

3

1 9

0 3

1 7

0 1

5

0 1

1

1 2

0 6

0 1

4

0 1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

x Q 1

0

0

0

1

1

1

1

0

Q 2 Q 3

0 0

b 4

b 1

2

1 8

1 1

b 5

b 1

3

0 9

0 3

1 7

1 1

5

0 1

1

0 2

0 6

1 1

4

0 1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

x Q 1

0

0

0

1

1

1

1

0

Q 2 Q 3

323211 QQxQQxQxT 32131322 QQQxQQxQQT

32324113 QQxQQxQQQxT

Page 11: ^) 0, ^ ) ^...Задатак 3 Комбинациона мрежа коју треба реализовати има четири улазна сигнала (x 3, x 2, x1, x 0) и

00

02

06

b4

01

03

17

b5

00 01 11 10

0

1

Q3

Q1Q2

00

02

16

b4

01

03

07

b5

00 01 11 10

0

1

Q3

Q1Q2

311 QQZ 312 QQZ

- Структурна шема:

T

Q

Q

T

C

Q1T1

x

Q 1

Q 1

z 2

z 1

T

Q

Q

T

C

Q2T2

Q 2

Q 2 Q 3

T

Q

Q

T

C

Q3T3

Q 3

Q 4

Q 2 Q 3

x

Q 2 Q 3

x

Q 1 Q

x

3

Q 1 Q 2

x

Q 3 x

Q 1

Q 2 Q

x

3

Q 2 Q

x

3

Q1