Сандық құрылғыларды логикалық жобалаудың теориялық негіздері

Цифрлы құрылғыларды жобалау процесі жобаны автоматтандыру мәселелерін негізгі ететін жобалау объектілерін интеграциялау деңгейімен және үздіксіз өсетін қиындықтарымен сипатталады. Цифрлы құрылғыларды жасаушылардың алдына қойған мәселелерін шешу үшін автоматтандырудың кешенді жүйесі керек болады.

Жобалау процесін жеделдету үшін және құрылғының унификациясын қамтамасыз етуге белгілі бір технология және белгілі бір класс үшін функциялы элементтердің және логикалық элементтердің жиынтығы жасалады. Қазіргі кезде автоматтандырылған жобалау жүйелері автоматтандырудың жетілдірілген әдістері мен құрылғыларын қолдану бағытында дамып жатыр. Бұл тенденция ағымында цифрлы құрылғыларды жобалауға арналған мамандандырылған функциялы элементтердің жиынтығын, сонымен қатар арифметикалық құрылғыларды қолдануға болады. Бұл функциялы элементтердің негізі болып комбинациялы арифметикалық құрылғыларды сипаттауға дәл келетін симметриялы буль функцияларының алгебрасы болып табылады. Арифметикалық құрылғыны жобалауға симметриялы функцияны қолдану оны сипаттауды жеңілдетеді.

Интерактивті генератор арифметикалық құрылғыларды дәл типіне параметрлерді интерактивті енгізуді қамтамасыз етеді және таңдалған базисте оны сипаттамасын автоматты түрде генерация жасайды. Мысалы, бөлшекті өнімнің матрицасы әрбір бөлшекті өңдеу бөлек құрылғымен орындалатындай етіп, бірнеше әр түрлі бөлшектерге бөлінеді. Бөлшектердің формасы әр түрлі болуы мүмкін: трапеция, тікбұрыш, үшбұрыш, параллелограм түрінде болуы мүмкін. Әрбір геометриялық формаға сай сәйкес қосындылауыштың (сумматордың) өзіндік түрі болады. Цифрлы құрылғыны сипаттауға берілген шама жобалау болып табылады және жартылай автоматты әдіспен генерациялануы мүмкін. Бұл жерде кейбір функциялы түйіндердің сипаттамалары автоматты түрде базисті функциялы құрылғылардан алынуы мүмкін.

Анализатор кейбір арифметикалық құрылғылардың қасиеттерін максималды қолдануға бағытталған жүйе деп есептейді. Сонымен қатар ол минимизация функцияларын және таңдалған базиске келтіруді жүзеге асырады.

Мысал ретінде САПР құрылғысының құрылымын сипаттайық. САПР цифрлы электронды құрылғыларды функциялы деңгейде жобалауды автоматтандыруға арналған және жасалатын функциялы схемалардың автоматты дайындығын, оларды модельдеуді, баға сапа критерийі бойынша оптимизация жасауды жүзеге асырады. Қазіргі кезде жасалып жатқан САПР нұсқасы үш модульден тұрады: функциялы элементтерді жасау, функциялы схемаларды жасау, модельдеу және оптимизациялау. Өзіндік компонент болып DLL-да сақталатын мамандандырылған интерфейсі бар операциялар болып табылады.

САПР Windows API қолданатын 16-разрядты қосымша болып табылады. Оны қолдану үшін 4 Мб оперативті жад және 10 Мб-тан көп емес дисктік кеңістік керек.

Цифрлы құрылғыларды жобалаудың логикалық негіздері:

Синтез

Анализ

Синтез тапсырма бойынша цифрлы құрылғының схемасын құру процесі.

Анализ синтезге қарама қарсы процесс.

 

Бақылау сұрақтары: