Специализированные компьютерные системы и сети

Часть 2

ПРИКЛАДНАЯ ТЕОРИЯ ЦИФРОВЫХ АВТОМАТОВ. ЧАСТЬ 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИНТЕЗА ЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ. Тексты лекций для студентов всех форм обучения специальностей 8.091501–«Компьютерные системы и сети» и 7.091503–«Специализированные компьютерные системы» кафедры «Компьютерные системы и сети» / Сост. А.Н.Щербаков.- Запорожье: ЗНТУ, 2004.– 122 с.

Составил: А.Н.Щербаков, доцент, к.т.н.

Рецензент: А.К.Тимовский, доцент, к.т.н.

Ответственный за выпуск: А.Н.Щербаков, доцент, к.т.н.

Рекомендовано к изданию НМК как тексты лекций по дисциплине «Прикладная теория цифровых автоматов» часть 2 «ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИНТЕЗА ЦИФРОВЫХ СХЕМ» для специальностей 8.091501–«Компьютерные системы и сети» и 7.091503–«Специализированные компьютерные системы» на заседании кафедры «Компьютерные системы и сети».

Протокол №_8 от «_27_»__01____2004г.

1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ И ЦИФРОВОГО КОНЕЧНОГО АВТОМАТА 9

1.1 Основные определения алгебры логики 9

1.3 Основные логические операции 13

1.3.1 Операция отрицания 14

1.3.2 Операция логического умножения 14

1.3.3 Операция логического сложения 15

1.3.4 Операция эквиваленция 16

1.3.5 Операция импликация 16

1.3.6 Сумма по модулю 2 17

2 ЗАВИСИМОСТЬ СОСТАВА ФУНКЦИЙ ОТ ЧИСЛА ПЕРЕМЕННЫХ 19

2.1 Состав функций при отсутствии входных переменных 19

2.2 Функции одной переменной 20

2.3 Функции двух переменных 20

2.4 Действительные и фиктивные функции 22

2.5 Определение общего числа функций 23

3 СУПЕРПОЗИЦИЯ ФУНКЦИЙ 24

3.1 Методы суперпозиции 24

3.2 Выражение одних элементарных функций через другие 25

4 СВОЙСТВА ЗАКОНОВ И ПРАВИЛА АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ 27

4.1 Свойства операций конъюнкции, дизъюнкции и отрицания 27

4.2 Свойства суммы по модулю 2, импликации, функции Шеффера и Пирса 29

4.3 Основные классы функций алгебры логики 31

4.3.1 Класс функций, сохраняющих значение нуль при нулевых значениях всех переменных 31

4.3.2 Класс функций, сохраняющих значение единица при единичных значениях всех переменных 32

4.3.3 Класс самодвойственных функций 32

4.3.4 Линейная функция 32

4.3.5 Монотонная функция 32

4.3.6 Симметричная функция 32

5 АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЗАПИСЬ ФУНКЦИЙ ЛОГИКИ 32

5.1 Аналитические формы представления ЛФ 32

5.1.1 Представление ЛФ в совершенной дизъюнктивной нормальной форме 33

5.1.2 Дизъюнктивная нормальная форма ЛФ 34

5.1.3 Представление ЛФ в совершенной конъюнктивной нормальной форме 35

5.2 Основные свойства и алгоритм получения СДНФ, СКНФ 35

5.2.1 Общие свойства СДНФ 35

5.2.2 Алгоритм записи СДНФ 36

5.2.4 Алгоритм записи СКНФ 37

5.3 Способы преобразования ДНФ и КНФ в СДНФ и СКНФ 37

6 ПОЛНЫЕ СИСТЕМЫ ФУНКЦИЙ 38

6.1 Функционально полные базисы 38

7 МЕТОДЫ МИНИМИЗАЦИИ ФУНКЦИЙ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ 40

7.1 Аналитический метод минимизации ФЛ 41

7.2 Числовое и геометрическое представление ФЛ 41

7.3 Минимизация ФЛ с помощью комплекса кубов 45

7.3.1 Построение комплекса кубов и его минимального покрытия 45

7.3.2 Цена покрытия кубов 47

7.4 Метод неопределенных коэффициентов 48

8 МЕТОД КВАЙНА-МАК-КЛАСКИ 51

9 МЕТОД МИНИМИЗАЦИИ ФЛ С ПОМОЩЬЮ КАРТ КАРНО 54

9.1 Правила минимизации по картам Карно 55

9.1.1 Соседние клетки 55

9.1.2 Правило объединения соседних клеток 57

9.1.3 Определение простых импликант 57

9.2 Не полностью определенные логические функции в картах Карно 60

10 АНАЛИЗ И СТРУКТУРНЫЙ СИНТЕЗ ЦИФРОВЫХ АВТОМАТОВ 61

10.1 Задачи анализа и синтеза 61

10.2 Синтез элементов логических схем 63

10.3 Особенности схем логических элементов 67

10.3.1 Базовый логический элемент 68

10.3.2 Элемент с открытым коллектором 68

10.3.3 Элементы И — ИЛИ – НЕ и расширители 69

10.3.4 Трисабильные элементы 70

10.4 Временные параметры логических микросхем 71

10.5 Переходные процессы в логических схемах микросхем 73

11 КОМБИНАЦИОННЫЕ СХЕМЫ 74

11.1 Построение преобразователя кодов 75

11.3 Временные логические функции 82

12 СПОСОБЫ ЗАДАНИЯ ЦИФРОВЫХ КОНЕЧНЫХ АВТОМАТОВ 83

12.1 Математические модели ЦА 83

12.2 Табличный способ задания ЦА 85

12.3 Задание цифрового автомата графом 85

12.4 Минимизация абстрактных автоматов 86

13 МЕТОДЫ СТРУКТУРНОГО СИНТЕЗА АВТОМАТОВ 88

13.1 Канонический метод синтеза автомата 88

13.1.1 Пример синтеза ЦА каноническим методом 90

13.2 Структурный синтез ЦА по методу графа автомата 95

13.3 Метод синтеза ЦА по граф–схеме алгоритма 98

13.4 Синтез автомата с жесткой логикой управления 101

13.4.1 Принцип работы микропрограммного автомата с жесткой логикой управления 101

13.4.2 Проектирование микропрограммного автомата с жесткой логикой управления 103

14 ЯЗЫК ЗАДАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ ЦУ — VHDL И СИНТЕЗАТОР LEONARDO 106

15 ПРОГРАММИРУЕМЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ МАТРИЦЫ 110

16 СХЕМЫ ОСНОВНЫХ ЛОГИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ 114

16.1 Элементы памяти последовательностных логических схем 114

16.1.2 Универсальный JK-триггер 118

16.2.1 Параллельные и последовательные регистры 120

16.2.2 Реверсивный регистр сдвига 121

Источник

Отличия систем СКС и ЛВС – расшифровка, преимущества, проектирование, монтаж, оборудование

Термины СКС и ЛВС часто отождествляются. Но в действительности это два разных понятия. В данной статье поможем разобраться, чем они отличаются.

Что такое ЛВС?

Аббревиатура расшифровывается, как «локальная вычислительная сеть». Ее также называют «офисная компьютерная сеть». Но большинству людей лучше знакомо английское название – LAN (Local Area Network). Представляет собой сеть, которая объединяет компьютерное и периферийное оборудование для обмена данных между сопряженными устройствами. Зачастую локальная вычислительная сеть соединяет только компьютерную технику. LAN может охватывать небольшое пространство, например, офисное помещение, и группу зданий и домов, занимаемых одной организацией. Компьютеры могут объединяться между собой различными способами, но чаще всего локальные сети строятся на технологиях Wi-Fi либо Ethernet.

Преимущества

Установка локальной сети в первую очередь связана с совместным использованием ресурсов в одном офисе. Ресурсы включают в себя компьютеры, модемы, принтеры, сканеры, жесткие диски и любые другие устройства, которые подключаются к вашему компьютеру. ЛВС позволяет работникам передавать между собой электронные документы, диаграммы, таблицы и другую необходимую информацию без использования съемных носителей.

Монтаж

1. Монтаж ЛВС выполняется согласно заранее разработанному проекту.
2. В список мероприятий входит прокладка необходимых кабелей,
3. установка и настройка серверов,
4. монтаж розеток,
5. тестирование работоспособности сети.

Определение СКС

СКС, или структурированная кабельная система – более обширное понятие, чем ЛВС. Она является сложной многоуровневой телекоммуникационной структурой, охватывающей передачу речи, видеоизображений и, в том числе, информации. Потому LAN входит в состав СКС, как и:

• телефония;
• охранная, пожарная системы;
• сигнализация;
• сеть видеонаблюдения, контроля доступа и т.д.

Проще говоря, посредством СКС сети объединяются в единую структуру, за счет чего обеспечивается слаженная и эффективная работа всех компонентов. Соответственно, СКС – основа корпоративной сети, от которой зависит эффективность взаимодействие между сотрудниками, отделами предприятия.

Преимущества

Универсальность и формирование единой сети – лишь часть преимуществ СКС:

• Гибкость. Конфигурацию кабельной системы можно расширить или изменить, не затрагивая сеть целиком;
• Длительный срок эксплуатации. СКС рассчитана на 20+ лет бесперебойной службы, потому вложения в построение сети себя окупят со временем;
• Легкость обслуживания. Достаточно минимум квалифицированного персонала, чтобы обслужить кабельную сеть. Многие компании отдают эту задачу на аутсорсинг.

Монтаж

1. Сначала идет проектировка монтажа СКС, аналогичный этап с ЛВС .
2. Зачастую установка кабельной системы производится до отделочных работ, т.к. может включать строительные и земляные мероприятия.
3. Также прокладываются каналы кабелей, выполняется монтаж лотков, коммутационных и других элементов.
4. Заканчивается все пусконаладочными работами.

Чтобы провести правильный установку кабельной системы, следует ознакомиться с часто встречающимися проблемами при монтаже СКС, чтобы не допустить их у себя на проекте.

В чем разница между ЛВС и СКС?

Основное отличие кабельных сетей заключается в том, что СКС — это более глобальное понятие, охватывающее буквально все оборудование на предприятии — от компьютеров и телефонов до систем безопасности и пожаротушения. Эта система может поддерживать широкий спектр приложений и обеспечивать использование одного и того же канала для передачи разных сигналов. ЛВС — это отдельная сеть, которая соединяет только компьютерное оборудование. В современных условиях он организован на базе СКС.

От качества проектирования и монтажа СКС и ЛВС зависит производительность, долговечность и комфорт от эксплуатации систем. Обе процедуры крайне требовательны к квалификации исполнителя, потому доверять их стоит исключительно профессионалам – компании «Sky-Dynamics».

Мы сделаем корректно функционирующую кабельную инфраструктуру, которая отвечает запросам вашей компании. Заказать монтаж СКС у нас – значит получить возможность сконцентрироваться на развитии бизнеса, а не оптимизации его работоспособности.

Смотрите также

IT-услуги: что это такое, виды, особенности

Информационные технологии играют роль в жизни общества. ИТ-технологии преобразовывают накопленный человеческий опыт в удобный для.

Преимущества удаленного видеонаблюдения и контроля

Всё большее количество функций, связанных с мониторингом, видеонаблюдением, контролем работы сотрудников можно осуществлять в удалённом.

Отличие ИТ-аутсорсинга от сервисных услуг, консалтинга

Впервые столкнувшись с услугами в сфере ИТ-технологий, сложно уловить разницу между услугами, аутсорсингом и консалтингом.

Источник