أنت هنا:برمجها»هندسة الحواسيب»الدرس 12: الدارات المدمجة التآلفية 1
الدرس 12: الدارات المدمجة التآلفية 1 الدرس 12: الدارات المدمجة التآلفية 1
قيم الموضوع
(3 أصوات)

 

 
 بعدما استكملنا ما كان يتوجب علينا معرفته حول الأنظمة العددية، نتطرق الآن إلى كيفية تصميم الدارات المنطقية التي يعتمد عليها العقل الإلكترني في معالجة العمليات الحسابية.

المسألة 1 : نصف - جامع

إنشاء دارة تمكن من جمع زوجين ، يعني تمكن من تحديد حاصل الجمع  S  و المحتفظ به C.

الحل :

المرحلة الأولى : جدول الحقيقة

ليكن A وَ B متغيرين للدخول يمثلان الزوجين المراد جمعهما.إذن لدينا جدول الحقيقة للجمع في النظام الثنائي كالتالي:

الخروج الدخول
C S A B
0 0 0 0
0 1 1 0
0 1 0 1
1 0 1 1

المرحلة الثانية : تحديد الدوال

عموما لتحديد الدوال المنطقية وبشكل مبسط نستعمل جدول كرنو، وبالنسبة لهذه الحالة لدينا جدول كرنو لـ S وآخر لـ C .

1 0 B \ A
1 0 0
0 1 1
1 0 B \ A
0 0 0
1 0 1

S = AB + AB

C = AB

المرحلة الثالثة :التركيب

لدينا      S = AB + AB

             S = AB             إذن

ولدينا أيضا       C = AB

أ) بمساعدة العاملين " وإما"   وَ  "  و" :

 

ب) بمساعدة العوامل  "لا"   وَ  " أ و"   وَ  " و" :

 

ج) بمساعدة العاملين  "لا"   وَ  "ليس و" :

 

نتيجة : التركيب  مرتبط إذا بالدارات المدمجة الاعتيادية الجاهزة.


المسألة 2 : الجامع الكامل

لجمع عددين في النظام الزوجي، يجب الأخذ بعين الاعتبار إضافة المحتفظ به الناتج عن المرتبة السابقة ( راجع العمليات الحسابية  في النظام الثنائي ).

مثال:

   المحتفظ به            1 1 1 1  

                         1 1 0 1             

                         1 1 1 0    +     

                         0 1 0 1 0 =     

إذن يجب إنشاء دارة تمكن من جمع ثلاث مداخيل  Ai  وَ Bi  وَ Ci-1  للمحتفظ به ، و تحديد حاصل الجمع  S  و المحتفظ به الجديد Ci.

 

الحل :

المرحلة الأولى : جدول الحقيقة

الخروج الدخول
Ci S Ai Bi Ci-1
0 0 0 0 0
0 1 1 0 0
0 1 0 1 0
1 0 1 1 0
0 1 0 0 1
1 0 1 0 1
1 0 0 1 1
1 1 1 1 1

المرحلة الثانية : تحديد الدوال

10 11 01 00  
1 0 1 0 0
0 1 0 1 1
10 11 01 00  
0 1 0 0 0
1 1 1 0 1

S = Ai Bi Ci-1  + Ai Bi Ci-1 + Ai Bi Ci-1+ Ai Bi Ci-1

S = ( Ai Bi + Ai Bi ) Ci-1 +( Ai Bi + Ai Bi )Ci-1

S = ( Ai   Bi ) Ci-1 +( Ai Bi )Ci-1

S =  Ai   Bi   Ci-1

C = Ai Bi + Ai Bi Ci-1 + Ai Bi Ci-1

C = Ai Bi +  ( Ai   Bi ) Ci-1  

 

المرحلة الثالثة: التركيب

 

يمكنك استعمال وحدتين من نصف-جامع

بنية جامع كامل

مثال : عملية الجمع لعددين مكونين من 4 أزواج

لدينا التركيب التالي :

 


المسألة 3 : نصف - طارح

إنشاء دارة تمكن من طرح زوجين ، يعني تمكن من تحديد حاصل الطرح  D  و المحتفظ به C.

الحل :

المرحلة الأولى : جدول الحقيقة

ليكن A وَ B متغيرين للدخول يمثلان الزوجين المراد جمعهما. إذن لدينا جدول الحقيقة للجمع في النظام الثنائي كالتالي:

الخروج الدخول
C D A B
0 0 0 0
0 1 1 0
1 1 0 1
0 0 1 1

المرحلة الثانية : تحديد الدوال

عموما لتحديد الدوال المنطقية وبشكل مبسط نستعمل جدول كرنو، وبالنسبة لهذه الحالة لدينا جدول كرنو لـ D وآخر لـ C .

1 0 B \ A
1 0 0
0 1 1
1 0 B \ A
0 0 0
0 1 1

D = AB + AB

C = AB

المرحلة الثالثة :التركيب

لدينا      D = AB + AB

             D = AB             إذن

ولدينا أيضا       C = AB

 


المسألة 4 : طارح كامل

 

للحصول على Di لدينا : Di = (Ai - Bi )- Ci-1  ، أما Ci فهو المحتفظ به في عملية الطرح .

الحل :

المرحلة الأولى : جدول الحقيقة

الخروج الدخول
Ci Di Ai Bi Ci-1
0 0 0 0 0
0 1 1 0 0
1 1 0 1 0
0 0 1 1 0
1 1 0 0 1
0 0 1 0 1
1 0 0 1 1
1 1 1 1 1

المرحلة الثانية : تحديد الدوال

10 11 10 00  
1 0 1 0 0
0 1 0 1 1
10 11 10 00  
1 0 0 0 0
1 1 0 1 1

Di = Ai Bi Ci-1  + Ai Bi Ci-1 + Ai Bi Ci-1+Ai Bi Ci-1

Di = ( Ai Bi+ Ai Bi ) Ci-1 +( Ai Bi + Ai Bi )Ci-1

Di = ( Ai   Bi ) Ci-1 +( Ai Bi )Ci-1

Di =  Ai   Bi   Ci-1

Ci = Ai Bi+ Ai Bi Ci-1 +Ai Bi Ci-1

Ci = Ai Bi+  ( Ai Bi ) Ci-1  

المرحلة الثالثة :التركيب

 

يمكنك استعمال وحدتين من نصف- طارح

بنية طارح كامل


المسألة 5 : مكمل بـ 1 وتطبيقات لعملية الطرح

  •  مكمل بـ 1

تذكير : للحصول على المكمل الأول لعدد ما في النظام الثنائي ، يكفي قلب كل زوج من أزواج هذا العدد.

مثال : المكمل الأول لـ 1011  هو 0100 لأن  1011 + 0100 = 1111

الحل :

المرحلة الأولى : جدول الحقيقة

الخروج الدخول
I Ai
1 0
0 1

المرحلة الثانية : تحديد الدوال

انطلاقا من جدول الحقيقة نستنتج أن :     I = Ai

المرحلة الثالثة :التركيب

 

مثال : أنجز دارة تمكن من تحديد المكمل الأول لعدد ذو ثمان أزواج ( في النظام الزوجي )

الحل : في هذه الحالة نحتاج 8 مكملات أولية (أو عاكس)

 

  • المكمل بـ 1 وعملية الطرح

مثال   :

1 1 1 0 0 1 0 1                         1 1 1 0 0 1 0 1
1 0 0 1 1 0 0 1  -   --المكمل الأول->    0 1 1 0 0 1 1 0  + 
0 1 1 1 0 0 0 0 =                       1 0 1 1 0 0 0 0|1|
                                        1    + <--------: 

                                        0 1 1 1 0 0 0 0  =

 

نريد انجاز دارة تمكن من تحديد المكمل الأول لعدد في حالة إذا ما كنا سنقوم بعملية الطرح.

الطريقة الأولى

نعتبر المتغير C بحيث:

   إذا كان يساوي 0 لا يتم تحديد المكمل الأول للعدد

  وإذا كان يساوي 1 يتم تحديد المكمل الأول للعدد

الحل :

المرحلة الأولى : جدول الحقيقة

الخروج الدخول
Yn Ai C
0 0 0
1 1 0
1 0 1
0 1 1

المرحلة الثانية : تحديد الدوال

انطلاقا من جدول الحقيقة نستنتج أن : Yn = An C + An C

 Yn = An C

المرحلة الثالثة :التركيب

 

 مثال تطبيقي : أنجز دارة تمكن من تحديد المكمل الأول لعدد ذو ثمان أزواج ( في النظام الثنائي)

الحل :

 

هذه الدارة تسمى CI 7486 


الطريقة الثانية

نعتبر المتغيرين  C  وَ بحيث:

لتكن B=0 ، إذا كانت C=0  ===>  متغير الخروج  Yn هو المكمل الأول لمتغير الدخول An .

               إذا كانت C=1   ===>  متغير الخروج  Yn  يساوي متغير الدخول An .

لتكن B=1 ، إذا كانت C=0  ===>  متغير الخروج  Yn يساوي 1.

               إذا كانت C=1   ===>  متغير الخروج  Yn يساوي 0.

الحل :

المرحلة الأولى : جدول الحقيقة

الخروج الدخول
Yn An C B
1 0 0 0
0 1 0 0
0 0 1 0
1 1 1 0
1 0 0 1
1 1 0 1
0 0 1 1
0 1 1 1

المرحلة الثانية : تحديد الدوال

10 11 01 00  
0 1 0 1 0
0 0 1 1 1

  Yn = B C + A C + A B C

Yn = (B + A ) C + A B C

 

             

                

المرحلة الثالثة :التركيب

 

 مثال تطبيقي : أنجز دارة تمكن من تحديد المكمل الأول لعدد ذو 4 أزواج ( في النظام الثنائي)

الحل :

 

هذه الدارة تسمى CI 7487 ذات 4 أزواج في الخروج ( سنتطرق إليها لاحقا )


تأليف

المؤلف الأصلي: مجهول
ترجمة بتصرف: محمد عبد الرحمان (الدار البيضاء - المغرب)


 

أضف تعليقا


إصنعها يريد أن يتأكد أنك لست روبوتا، لذلك أحسب ما يلي:

كود امني
تحديث