Kombinationslogik: 21 wichtige Fakten, die Sie kennen sollten

Definition der kombinatorischen Logik

Kombinatorische Logik ist eine Art von Logik, bei der die Ausgabe nur durch die aktuelle Eingabe geändert werden kann.

Kombinierte Logikschaltungen| Was ist eine kombinatorische Logikschaltung?

Kombinierte Schaltungen sind Schaltungen, bei denen der Stromeingang nur den Stromausgang ändern kann. Diese Schaltung wird auch als taktunabhängige Schaltung bezeichnet, da sie für den Betrieb keinen Taktgeber benötigt. Diese Schaltung hat weder ein Speicherelement noch einen Rückkopplungspfad, sodass die Schaltung keine Daten speichern kann. Eine kombinatorische Schaltung kann durch Kombinieren der Logikgatter entworfen werden. Die in der kombinatorischen Logik verwendete Schaltung wird als Codierung, Decodierung, Fehlererkennung, Manipulation usw. verwendet. Die Grundschaltungen der kombinatorischen Logik sind Multiplexer, Decoder, Codierer, Shitter, Addierer, Subtrahierer usw.

Abb. Blockschaltbild einer kombinatorischen Schaltung.

Eine kombinatorische Logikschaltung kann 'n' Eingangsvariablen und 'm' Ausgangsvariablen haben. Für die Eingangsvariable 'n' gibt es 2ⁿ mögliche Kombinationen von Eingabevariablen. Für jede eindeutige Kombination von Eingabevariablen gibt es nur eine mögliche Ausgabekombination. Die Ausgabefunktion wird immer in Bezug auf die Eingabevariablen ausgedrückt. Eine Wahrheitstabelle oder eine boolesche Gleichung kann die Beziehung zwischen Ausgang und Eingang einer kombinatorischen Schaltung bestimmen.

Arten von kombinatorischen Logikschaltungen

Die Klassifizierung der kombinatorischen Schaltungen richtet sich nach der Anwendung, in der sie verwendet werden:

1. Arithmetische und logische Schaltung: Addierer, Subtrahierer, Komparatoren usw.
2. Datenübertragung: Multiplexer, Demultiplexer, Encoder usw.
3. Codekonverter: Binärcodekonverter, BCD-Codekonverter usw.

Kombinationslogikgatter

Kombinatorische Logikgatter sind das grundlegende Gatter, das zu einer beliebigen Schaltung in der digitalen Elektronik kombiniert wird. Ein Logikgatter ist ideal für die Implementierung einer wesentlichen booleschen Funktion – zum Beispiel Gatter, NAND-Gatter, ODER-Gatter, NOR-Gatter usw.

UND-Gatter:

UND-Gatter hat zwei oder mehr Eingänge mit einem Ausgang. Der Ausgang ist hoch bedeutet '1', wenn der gesamte Eingang hoch ist; andernfalls ist das Ergebnis niedrig, bedeutet '0'.

Abb. Logikdiagramm des UND-Gatters

ODER-Gatter:

ODER-Gatter hat zwei oder mehr Eingänge und einen Ausgang. Der Ausgang ist hoch bedeutet '1', wenn mindestens ein Eingang hoch ist; andernfalls ist das Ergebnis niedrig, was '0' bedeutet. Aber im kommerziellen ODER-Gatter mit 2,3 und $-Eingangsarten ist verfügbar.

Abb. Logikdiagramm des ODER-Gatters

NICHT Tor:

Das NOT-Gatter hat einen Eingang mit einem Ausgang. Wenn der Eingang hoch ist, bedeutet '1', dann ist der Ausgang des NICHT-Gatters niedrig, was '0' bedeutet.

Abb. Logikdiagramm des NOT-Gatters

NAND-Gatter:

NAND-Gatter bedeutet NICHT UND, hier wird der Ausgang des UND-Gatters in das NICHT-Gatter eingespeist. Ein NAND-Gatter kann aus der UND-Gatter-Wahrheitstabelle entworfen werden, indem die Ausgangsvariablen ergänzt werden. Das Ergebnis des NAND-Gatters ist niedrig, wenn alle Logikeingänge hoch sind. Andernfalls ist die Ausgabe hoch.

Abb. Logikdiagramm des NAND-Gatters

NOR-Gatter:

NOR bedeutet NICHT ODER-Gatter. Hier wird der Ausgang des ODER-Gatters in das NICHT-Gatter eingespeist. NOR-Gatter, das aus der OR-Gatter-Wahrheitstabelle entworfen wird, indem alle Ausgangsvariablen ergänzt werden. Der Ausgang eines NOR-Gatters ist hoch, wenn alle Eingänge niedrig sind. Andernfalls ist die Ausgabe niedrig.

Abb. Logikdiagramm des NOR-Gatters

XOR-Gatter:

XOR-Gatter bedeutet Exklusiv-ODER-Gatter, auch bekannt als EX-ODER-Gatter, es hat zwei Eingänge und einen Ausgang. Bei zwei Eingangsgattern ist der Ausgang des XOR-Gatters hoch, was „1“ bedeutet, wenn das Eingangsbit ungleich ist, und der Ausgang ist niedrig, bedeutet „0“, wenn es einen ähnlichen Eingang gibt.

Abb. Logikdiagramm des XOR-Gatters

XNOR-Gatter:

XNOR bedeutet Exklusiv-NOR-Gatter, auch bekannt als EX-NOR; es ist NICHT von EX-OR. Der Ausgang eines XNOR-Gatters mit zwei Eingängen ist hoch, was '1' bedeutet, wenn der Eingang gleich ist, und niedrig, wenn er ungleich dem Eingang ist.

Abb. Logikdiagramm des XNOR-Gatters

Beispiele für kombinatorische Logik| Beispiele für kombinatorische Logikschaltungen

Halbe Addierer:

Der Halbaddierer ist ein Beispiel für eine kombinatorische Schaltung, bei der wir zwei Bits addieren können. Es hat zwei Eingänge mit jeweils einem Bit und zwei Ausgängen, von denen einer als Übertragsausgang und der andere als Summenausgang dient.

Abb. Logikdiagramm eines Halbaddierers mit UND-Gatter und XOR-Gatter.

Volladdierer:

Der Volladdierer ist ein Beispiel für die arithmetische kombinatorische Schaltung; hier können wir ihre Bits gleichzeitig addieren und haben zwei Ausgangssummen und -überträge. Im Halbaddierer konnten wir nur zwei Bits gleichzeitig addieren. Ein Volladdierer überwindet diese Einschränkung; ein Volladdierer ist zum Addieren einer großen Binärzahl unerlässlich. Ein Volladdierer kann jedoch jeweils nur eine Ein-Bit-Binärzahl addieren, aber durch Kaskadieren des Volladdierers können wir eine umfangreichere Binärzahl hinzufügen. Wir können jedoch einen Volladdierer erstellen, indem wir zwei Halbaddierer kombinieren.

Abb. Blockschaltbild des Volladdierers

Halber Subtrahierer:

Ein Halbsubtrahierer ist eine arithmetische kombinatorische Schaltung, die eine Subtraktion von zwei Eingabebits durchführt und zwei Ausgaben bereitstellt, eine als Differenz und die andere als Ausleihe. Der Entwurf der Subtrahiererschaltung ähnelt hauptsächlich dem eines Addierers. Ich kann keinen Borrow-Input berücksichtigen.

Abb. Logisches Diagramm eines Halbsubtrahierers mit UND-Gatter, NICHT-Gatter und XOR-Gatter.

Vollständiger Subtrahierer:

Vollständiger Subtrahierer ist auch eine arithmetische kombinatorische Schaltung, bei der wir eine Subtraktion von drei Ein-Bit-Eingaben durchführen können, Eingaben sind der Minuend, Subtrahend und ein Borgen. Es erzeugt zwei Ausgaben, eine als Differenz der Eingabe und die andere als Leihe.

Abb. Blockschaltbild des vollständigen Subtrahierers.

Multiplexer:

Der Multiplexer hat mehrere Eingänge und einen einzigen Ausgang, und er hat eine Auswahlleitung, die jeweils einen Eingang als Anforderung auswählt. Es sendet es an die Ausgabezeile, und für die 'n'-Nummer der Eingabe hier brauchen wir die 'm'-Nummer der Auswahlzeile, wobei n = 2 ist^m. Es verfügt außerdem über eine aktivierte Eingangsleitung, sodass wir je nach Bedarf Multiplexer oder weitere Erweiterungen kaskadieren können. Es wird auch als Datenselektor bezeichnet. 16: 1 Ist der größte verfügbare Multiplexer in IC-Form.

Abb. Blockschaltbild des Multiplexers.

Demultiplexer:

Demultiplexer hat nur einen Eingang und mehrere Ausgänge. Es hat eine Auswahlleitung, die jeweils eine Ausgangsleitung auswählt; Mit der Auswahlleitung können wir das Eingangssignal je nach Anforderung auf viele Ausgangsleitungen verteilen. Für die Nummer 'n' der Ausgabezeile benötigen wir hier die Nummer 'm' der Auswahlzeile, wobei n = 2 ist^m. Demultiplexer kann als Binär-Dezimal-Konverter arbeiten.

Abb. Blockschaltbild des Demultiplexers.

Komparator:

Ein Komparator ist eine kombinatorische Schaltung, in der er die Größe einer zwei n-Bit-Zahl vergleichen und uns das relative Ergebnis als Ausgabe liefern kann. Es kann drei Ausgänge haben. Zum Beispiel geben wir dem Komparator A und B als Eingang, wobei A und B eine n-Bit-Zahl sein können, der Ausgang des Komparators kann A . sein B. Die Schaltung prüft die Größe der Eingabe und vergleicht sie; es gibt einen anderen Ausgangsport für A=B, A>B und A

Abb. Blockschaltbild des n-Bit-Komparators

Encoder:

Das Encoder ist eine kombinatorische Schaltung. Es hat 2ⁿ Eingangsleitungen und verfügt über „n“ Ausgangsleitungen entsprechend der n-Bit-Codeeingabe.

Abb. Blockschaltbild des Encoders.

Decoder:

Es ist eine Schaltung, die binäre n Eingangsleitungen in maximal 2 umwandeltⁿ Ausgangsleitungen.

Abb. Blockschaltbild eines Decoders.

BCD-Addierer:

Ein BCD-Addierer ist eine arithmetische kombinatorische Schaltung, die verwendet wird, um die Addition von BCD-Zahlen, Ziffern und erzeugten Ausgaben in BCD-Form durchzuführen. Manchmal kann die Ausgabe eines BCD-Addierers eine gültige BCD-Nummer sein, und dann wandelt er diese ungültige BCD-Nummer in gültig um, indem er 0110 zur ungültigen Ausgabe hinzufügt.

BCD-Subtrahierer:

Ein BCD-Subtrahierer soll die Subtraktion der BCD-Zahl durchführen. Wenn wir zwei Eingabe-BCD-Zahlen nehmen, eine als A und die andere als B, entspricht die Subtraktion der BCD-Zahl der Addition eines Komplements von B zu A. Bei BCD wird die Subtraktionsmethode 9er-Komplement oder 10er-Komplement verwendet.

ALU (arithmetisch-logische Einheit):

 Die Schaltung der arithmetisch-logischen Einheit wird weithin als kombinatorische Schaltung verwendet, und diese Schaltung wird verwendet, um alle arithmetischen und logischen Operationen für einen Prozessor durchzuführen. ALU ist bekannt als das Herz eines Mikroprozessors oder Mikrocontroller.

Kombinatorische Logik mit MSI und LSI

MSI steht für „Medium-scale integration“, es kann 30 bis 1000 elektronische Komponenten in einem einzigen IC-Chip enthalten. LSI steht für "Large Scale Integration". Es kann Tausende von eingebetteten Komponenten haben und auf einem einzigen IC integriert werden.

Addierer mit MSI und LSI:

WAHRHEITSTABELLE:

Gleichung für Summe:

S=AB'C+A'BC+AB

Tragen:

C=AB'C+A'BC+AB

Abb. Implementierung eines Volladdierers in einer MSI- oder LSI-Schaltung.

Kombinatorisches Logikdesign | Entwerfen eines kombinatorischen Logikschaltkreises

Das Ziel der Gestaltung kombinatorischer Logik:

• Um die gewünschte Ausgabe von der Schaltung zu erhalten.
• Eine wirtschaftliche Schaltung bedeutet, mit minimalem Aufwand eine Schaltung aufzubauen.
• Die Komplexität der Schaltung muss so weit wie möglich reduziert werden.
• Mit einer minimalen Anzahl von Gattern sollte eine digitale Schaltung entworfen werden, um die gesamte Schaltungsverzögerung zu minimieren.

Die kombinatorische Schaltung kann mit dem Multiplexer entworfen werden, Vorgehensweise zum Entwerfen:

• Bestimmen Sie die Anzahl der Eingangs- und Ausgangsvariablen der benötigten Schaltung.
• Erleben Sie das Einfache. Wahrheitstabelle oder Logikdiagramm der erforderlichen Schaltung.
• Aus der Wahrheitstabelle oder Logik bestimmt das Diagramm den Booleschen Ausdruck der benötigten Schaltung und erweitert ihn in Minterms, und jeder definiert eine eindeutige Datenleitung des Multiplexers.
• Für 'n' Anzahl von Eingaben erhalten Variablen 2ⁿ zu 1 Multiplexer.
• Mit Hilfe einer Auswahlleitung und eines Eingangs können Sie den Ausgang des Multiplexers entsprechend Ihrer gewünschten Schaltung erhalten.

Kombinierter Schaltungsentwurf mit Logikgattern

Das Entwerfen einer kombinatorischen Logikschaltung kann mit Gattern erfolgen, während Gatter praktisch als IC verfügbar sind. Für verschiedene Gates sind andere ICs mit anderen IC-Nummern erhältlich.

Schritte oder Verfahren, um die erforderliche kombinatorische Logikschaltung zu erhalten:

• Bestimmen Sie die Anzahl der für die Operation erforderlichen Eingabe- oder Ausgabevariablen durch die angegebene Wahrheitstabelle, boolesche Anweisung oder den angegebenen Ausdruck.
• Leiten Sie den Ausdruck in Form einer Produktsumme (SOP) oder eines Summenprodukts (POS) her.
• Reduzieren Sie den Ausdruck mit der Booleschen Reduktionsmethode oder K-Map.
• Durch den reduzierten Ausdruck können Sie die Schaltung mit der erforderlichen Anzahl von Gattern im Logikplan entwerfen.

Funktionen der kombinatorischen Logik

Die Funktionen einer kombinatorischen Logik können mit Wahrheitstabelle, Logikdiagramm oder Boolescher Gleichung definiert werden.

Wahrheitstabelle: Wahrheitstabelle ist eine tabellarische Auflistung aller möglichen binären Kombinationen der Eingangsvariablen und der zugehörigen Ausgangskombination einer Logikschaltung. Es gibt nur zwei Möglichkeiten für ein Eingangs- oder Ausgangsbit, nämlich '0' und '1'. Wenn die Anzahl der Eingänge 'n' ist, gibt es 2ⁿ Kombinationen. In dieser Tabelle gibt es eine Zeile zur Darstellung von Eingabekombinationen sowie verschiedene Zeilen für Ausgabekombinationen. Dies kann aus dem Logikdiagramm oder dem booleschen Ausdruck der Schaltung ermittelt werden.

Logikdiagramm: Das Logikdiagramm besteht hauptsächlich aus einem grundlegenden Logikgatter und einigen symbolischen Darstellungen der Schaltung. Es zeigt uns die Verbindung von Logikgattern, stellt einige Signalleitungen dar (wie Freigabe-, Auswahlleitung, Steuerleitungen usw.). Es wird verwendet, um die Funktionalität der Schaltung zu definieren. Sie kann durch einen booleschen Ausdruck oder die Wahrheitstabelle der Schaltung erhalten werden.

Boolescher Ausdruck: Dies ist eine Gleichung, die aus der Kombination von Eingangs- und Ausgangsgröße gebildet wird; hier wird der Ausdruck hauptsächlich verwendet, um die Ausgabevariable der Eingabevariablen zu definieren. Dieser Ausdruck kann aus der Wahrheitstabelle oder dem Logikdiagramm der Schaltung abgeleitet werden.

Beispiele aus der Praxis für kombinatorische Logikschaltungen

Im wirklichen Leben können wir die kombinatorische Schaltung in Taschenrechner, RAM (Random Access Memory), Kommunikationssystem, Arithmetik- und Logikeinheit in CPU (Zentraleinheit), Datenkommunikation, Wi-Fi, Handy, Computer usw. sehen sind ein reales Beispiel dafür, wo die kombinatorische Schaltung verwendet wird.

Analyseverfahren in kombinatorischer Logik

Die kombinatorische Schaltungsanalyse ist die Analyse einer gegebenen Logikschaltung oder eines Schaltplans; Von hier aus können wir Informationen über die Schaltung sammeln. Ein Analyse besteht darin, das Verhalten der Schaltung mit ihren Spezifikationen zu überprüfen; Analyse einer Schaltung kann verwendet werden, um die Anzahl der Gatter zu reduzieren, zu optimieren, die Verzögerung zu reduzieren oder die Schaltung in eine andere erforderliche Form umzuwandeln.

Analyseverfahren der Kombinationslogik:

• Bestimmen Sie die Ausgangsvariable der Schaltung und versuchen Sie, eine Wahrheitstabelle oder ein Logikdiagramm der Schaltung mit Eingangs- und Ausgangsvariablen zu erhalten.
• Definieren Sie durch eine Wahrheitstabelle oder ein Logikdiagramm der Schaltung die Boolesche Funktion mit Hilfe von Ein- und Ausgangsvariablen.

Verilog für Schleifen-Kombinationslogik

Was ist eine Kombinationsschleife?

Die kombinatorische Schleife ist eine Schleife, in der die Ausgabe einer kombinatorischen Logik (die aus einem oder mehreren kombinatorischen Logikgattern bestehen kann) ohne irgendein Speicherelement im Rückkopplungspfad an dieselbe Logik rückgekoppelt wird.

Arten der Kombinationsschleife:

• Nicht gleichbedeutend mit Riegel
• Entspricht Riegel

Abb. Riegel mit kombinierter Schleife

Verilog for Loop-Kombinationslogik:

Wenn(sel==1'b0)

Y=I0;

sonst

J=J;

Hier ist eine kombinatorische Schleife implementiert, die dem Latch entspricht.

Kombinierte CMOS-Logikschaltungen| Kombinatorische Logiknetzwerke

Statisches CMOS wird häufig für Schaltungen verwendet, da es eine gute Leistung und einen geringen Stromverbrauch aufweist. Ein CMOS-Gate ist eine Kombination aus einem Pull-Up-Netzwerk (PUN) und einem Pull-Down-Netzwerk (PDN); ein Eingang wird sowohl an Pull-Up- als auch Pull-Down-Schaltungen verteilt.

Die Funktion des Pull-Up-Netzwerks besteht darin, den Ausgang mit der Spannungsquelle zu verbinden, wenn der Ausgang '1' sein muss. Während ein Pull-Down-Netzwerk die Verbindung zwischen Masse und Ausgang herstellt, wenn der Ausgang '0' sein soll. Pull-Down-Netzwerk ist mit NMOS entworfen und PMOS wird in PUN verwendet. NMOS ist in Reihe geschaltet, um eine UND-Funktion zu bilden, während es bei Parallelschaltung aus einer ODER-Funktion besteht. Wobei PMOS in paralleler Form als NAND-Funktion ausgegeben wird und in Serie eine NOR-Funktion bildet.

Abb. CMOS-Diagramm des Halbaddierers.

 CMOS ist ein komplementäres Netzwerk. Das heißt bei Parallelschaltung im Pull-Up-Netzwerk gibt es die Reihenschaltung im Pull-Down-Netzwerk. Das komplementäre Gate ist im Allgemeinen invertierend. Mit einer Stufe kann er eine Funktion wie NAND, NOR und XNOR ausführen, und für nicht-invertierende Boolesche Funktionen wie AND, OR und XOR ist eine zusätzliche Inverterstufe erforderlich. Die Anzahl der Transistoren zur Implementierung des Logikgatters mit n-Eingang beträgt 2n.

MUX-Kombinationslogik

MUX, dh Multiplexer, ist ein kombinatorisches Logikdesign, es hat nur einen Ausgang und kann mehrere Eingänge haben. Es hat 'n' select line for2ⁿ Eingang, Auswahlleitung s verwenden, um auszuwählen, welche Eingangsleitung mit der Ausgangsleitung verbunden wird.

Abb. Blockschaltbild eines 4:1-Multiplexers

WAHRHEITSTABELLE DES 4:1 MULTIPLEXORS:

Einfaches Zahlenschloss mit logischen Gattern

Ein einfaches kombinatorisches Aussehen ist eine Schaltung mit XOR- und NOR-Gatter, wobei das XOR-Gatter ein Bitkomparator ist und das NOR-Gatter als gesteuerter Inverter verwendet wird. Wir können XOR verwenden, um die Eingabe und den Tastencode Bit für Bit zu überprüfen und zu vergleichen; stimmt die Eingabe vollständig mit dem Schlüsselcode überein, wird das Schloss entriegelt. Wenn die Eingänge und nicht das gleiche XOR '1' als Ausgang liefern, geht der Ausgang jetzt durch das NOR-Gatter. Auf diese Weise können wir eine einfache Schleuse mit Toren konstruieren.

Anwendungen für kombinatorische Logikschaltungen

Kombinatorische Logikschaltungen sind die Grundschaltung in der digitalen Elektronik selbst sequentielle Schaltung wird aus der kombinatorischen Schaltung mit dem Speicherelement entworfen.

Diese Schaltungen werden zum Entwerfen des ROM eines Computers oder eines Mikroprozessors verwendet. ROM (Read Only Memory) ist mit Encoder, Decoder, Multiplexer, Addierer-Schaltung, Subtrahierer-Schaltung usw. ausgestattet, die alle kombinatorische Schaltungen sind.

Während die ALU (arithmetische und logische Einheit) im Prozessor, die auch aus der kombinatorischen Schaltung stammt, hauptsächlich aus Addierer, Subtrahierer usw. besteht, um jede arithmetische Operation durchzuführen.

Encoder und Decoder werden verwendet, um eine Datenform in eine andere umzuwandeln (wie von Binär in Dezimal); diese werden üblicherweise in der Kommunikation zum Übertragen von Daten von einem Ende zum anderen verwendet. Diese Schaltung sorgt bei Bedarf für Synchronisation; mit Hilfe dieser können wir jede Operation mit größerer Genauigkeit durchführen.

Ein Multiplexer wird verwendet, um Daten in einer einzigen Leitung zu übertragen. Diese Schaltung wird im Rundfunk, in der Telegrafie usw. verwendet.

Nachteile kombinatorischer Logikschaltungen

Die Beschränkung oder der Nachteil des Halbaddierers wird durch einen Volladdierer überwunden, wohingegen der Vollsubtrahierer die Beschränkung des Halbsubtrahierers überwindet.

Nachteile von Multiplexer: Einschränkung der Verwendung des Ports, der in einer bestimmten Reihenfolge verwendet werden kann. Die Schaltung kann Verzögerungen verursachen.

Der Nachteil des Demultiplexers: Verschwendung von Bandbreite, Verzögerung kann durch Synchronisation entstehen.

Nachteile Encoder: Komplexe Schaltungen können leicht magnetischen Störungen ausgesetzt werden.

Insgesamt ist die kombinatorische Schaltung komplex, da die Schaltung größer wird; in größeren Schaltungen kann es zu einer hohen Ausbreitungsverzögerung kommen, sie hat kein Speicherelement.

Kombinatorische Logikschaltungen MCQ | Probleme und Lösungen für kombinatorische Logikschaltungen | Häufig gestellte Fragen

Was ist Kombinationslogik Was sind ihre Eigenschaften? ?

Beschrieben in Kombinierte Logikschaltung .

Was ist 1*4-Demultiplexer in kombinatorischen Logikschaltungen?

Ein 1 bis 4 Demultiplexer hat zwei Auswahlleitungen, vier Ausgänge und einen Eingang. Die Eingangsdaten, die gemäß der Auswahlleitung mit der Ausgangsleitung verbunden sind.

Abb. Blockschaltbild 1:4 Demultiplexer

Wahrheitstabelle:

Können Sie jemals Metastabilität mit reiner kombinatorischer Logik haben? ?

Ja, in der reinen kombinatorischen Logik kann es für einige Zeit einen Metastabilitätszustand geben.

             Metastabilität bezieht sich auf den Zustand, der nicht als '0' oder '1' definiert werden kann. Normalerweise passiert dies bei einer Schaltung, wenn die Spannung zwischen '0' und '1' feststeckt, was zu Schwingungen, unsicherem Ausgang, unklarem Übergang usw. führen kann. Wenn ein solches Signal durch die kombinatorische Schaltung geht, kann es grundlegende Gatter verletzen. Spezifikation und verteilen sich über die gesamte Schaltung.

Wenn man zum Beispiel die gegebene Schaltung nimmt, wie wir hier sehen, gibt es ein UND-Gatter und ein NICHT-Gatter, praktisch hat eine Schaltung eine gewisse Ausbreitungsverzögerung; Da das UND-Gatter eine gewisse Ausbreitungsverzögerung hat, muss das NICHT-Gatter dies tun. Wie wir wissen, sollte die Ausgabe jederzeit definiert sein, aber es gibt ein Zeitintervall T, in dem der Ausgabezustand oder der Übergangszustand nicht eindeutig oder unerwünscht ist. Dieser Zustand in diesem Zeitintervall kann als Metastabilität einer reinen kombinatorischen Logikschaltung angesehen werden.

Designbetrachtung verschiedener kombinatorischer Logikschaltungen in VHDL.

Für das Entwerfen von Schaltungen müssen Sie die Grundlagen kennen VHDL, wie z. B. die Darstellung einer booleschen Funktion, die Darstellung eines Fundamentalgatters usw.

Hier betrachten wir als Beispiel Volladdierer:

Bei VHDL:

Entität FullAdder ist

Port (A, B, C: in Bit;

D, S: Ausgangsbit);

Ende FullAdder

Vorteile des Entwurfs und Testens von kombinatorischen Logikschaltungen mit Selbsttestschema

Vorteile:

• Geringere Kosten für das Testen.
• Fehler kann leicht erkannt werden.
• Kürzere Testzeit.
• Für eine höhere Zuverlässigkeit der Schaltung wird ein Selbsttestschema verwendet.

Was ist der Unterschied zwischen kombinatorischer und sequentieller Logik?

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