2. Návrh kombinačního obvodu

• Definice kombinačního obvodu a jeho předurčen
• Postup návrhu kombinačního obvodu (na příkladu)
• Sestavení kombinačního obvodu z pravdivostní tabulky a z logické funkce

---

Definice kombinačního obvodu a jeho předurčen

• je logický obvod, který závisí výstupy na aktuálních stavech vstupu
• Neobsahuje žádné paměťové prvky (operace se prování v jeden okamžik)
• Účel je provádět logické operace v elektronických systémech
• Každé kombinaci vstupních proměnných odpovídá právě jedna výstupní kombinace
• Okamžitá reakce: Výstupy kombinačních obvodů závisí pouze na aktuálních vstupních hodnotách, bez ohledu na předchozí stav
• Multiplexování a demultiplexování: Umožňují výběr nebo distribuci signálů
• Příklady logických obvodů:
  • Logická hradla (NOT, AND, NAND, XNAND, OR, XOR, NOR, XNOR )
  • Dekodéry a enkodéry
  • Multiplexery a demultiplexery
  • Sčítačky a odečítačky
  • Komparátory

Postup návrhu kombinačního obvodu

Postup návrhu kombinačního obvodu

1. Specifikace požadavků

   • Určení vstupů, výstupů a logické funkce obvodu.

   Návrh obvodu většinového hlasování pro tři vstupy A, B a C. Kde výstup bude logická 1, pokud alespoň dvě vstupní proměnné mají hodnotu 1.

2. Sestavení pravdivostní tabulky –

   • Vytvoření tabulky všech možných kombinací vstupních hodnot a odpovídajících výstupních hodnot.

A	B	C	Y
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	1	1
1	1	0	1
1	1	1	1

3. Odvození logických výrazů

   • Ze získané pravdivostní tabulky se určí logický výraz ve formě součtu součinů (SOP) nebo součinu součtů (POS). $\overline{A}\cdot B\cdot C$ $A\cdot \overline{B}\cdot C$ $A\cdot B\cdot \overline{C}$ $A\cdot B\cdot C$

   • V tomto případě je výstup Y definován jako součet logických součinů (AND) dvojic vstupních proměnných: $Y=\overline{A}\cdot B\cdot C+A\cdot \overline{B}\cdot C+A\cdot B\cdot \overline{C}+A\cdot B\cdot C$

4. Optimalizace logického výrazu

   • Použití pravidel Booleovy algebry nebo Karnaughovy mapy pro zjednodušení logického výrazu. Pokud je potřeba.

   Ze zákona absorpce vyplývá, že můžeme dvakrát přičíst součin $A\cdot B\cdot C$ $Y=(\overline{A}\cdot B\cdot C+A\cdot B\cdot C)+(A\cdot \overline{B}\cdot C+A\cdot B\cdot C)+(A\cdot B\cdot \overline{C}+A\cdot B\cdot C)$ $Y=BC(\overline{A}+A)+AC(\overline{B}+B)+AB(\overline{C}+C)$ $Y=BC\cdot 1+AC\cdot 1+AB\cdot 1$ $Y=AB+BC+AC$

   viz maturitní otázka: 1. Minimalizace logické funkce algebraická a grafická

5. Realizace obvodu

   • Navržení schématu pomocí základních logických hradel (AND, OR, NOT, XOR apod.) z logického výrazu.

Pomocí tří dvouvstupových hradel AND se udělají součiny A·B, A·C a B·C. Výstupy AND hradel jsou napojeny do třívstupového hradla OR Schéma obvodu:

Ověření návrhu – Simulace a testování obvodu pro ověření správnosti návrhu. Pomocí fyzického zapojení nebo digitální simulace lze ověřit, že výstup odpovídá očekávaným hodnotám z pravdivostní tabulky. (sestavení obvodu)