論理回路基礎 5. 機能的な組み合わせ回路 五島 正裕 論理回路基礎 機能的な組み合わせ回路 これまでの内容 すべての組み合わせ回路 ： 論理関数（完全集合） 論理回路の簡単化 ⇒ 最小の積和形（和積型）回路 しかし，実際は… 大規模で複雑な回路に対しては困難： その論理関数を求める それを簡単化する 論理回路基礎 機能的な組み合わせ回路 階層化設計 (hierarchical design) ex) ソフトウェアのサブルーチン 機能的な組み合わせ回路 比較的単純 頻繁に使われる 論理回路基礎 機能的な組み合わせ回路の例 非演算回路 セレクタ デコーダ エンコーダ 演算回路 ALU シフタ 浮動小数点演算器 論理回路基礎 セレクタ n-to-1 マルチプレクサ (multiplexer) n-to-1（データ）セレクタ ((data) selector) n 個の入力から1個を選んで出力 f 2-to-1 selector h g i h =（選択入力）? g : f ; 選択入力 論理回路基礎 2-to-1 セレクタ s i0 i1 z 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 i0 z = i0 i1 1 s=0 1 1 1 論理回路基礎 2-to-1 セレクタ s i0 i1 z 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 i0 z = i1 i1 1 s=1 1 1 1 論理回路基礎 2-to-1 セレクタ s i0 i1 z 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 i0 z i1 1 s=1 1 1 1 論理回路基礎 4-to-1 セレクタ i0 i0 i1 i1 z i2 i2 i3 i3 s0 s1 s1s0 カスケード接続 積和標準形 論理回路基礎 16-to-1 セレクタ i0 i1 i2 i3 i4 i5 i6 i7 z i8 i9 i10 i11 i12 i13 i14 i15 s0 s1 s2 s3 論理回路基礎 n-bit 2-to-1 セレクタ a[0] z[0] b[0] a[1] z[1] b[1] s s’ s’’ a[n -1] z[n -1] b[n -1] s’ s’’ 論理回路基礎 デコーダ デコーダ (decoder) デマルチプレクサ (demultiplexer) 入力：n-bit 二進符号 a = an-1…a1a0 出力：y2n-1, …, y1, y0 のうち，ya のみが 1 論理回路基礎 2-to-4 デコーダ（イネーブル付き） e a1 a0 y0 y1 y2 y3 0 * * 0 0 0 0 y0 y1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 y2 1 0 0 0 1 0 y3 1 1 0 0 0 1 1 a1 a 0 e 論理回路基礎 デコーダのカスケード接続 a0 a1 a b g a b a2 a3 g 74139 a y0 y1 b y2 y3 g g y0 y1 y2 y3 y0 y1 y2 y3 a y0 y1 y2 y3 y4 y5 y6 y7 a b g b g y0 y1 y2 y3 y8 y9 y10 y11 y0 y1 y2 y3 y12 y13 y14 y15 論理回路基礎 エンコーダ エンコーダ (encoder) デコーダの逆 入力：y2n-1, …, y1, y0 出力：n-bit 二進符号 a = an-1…a1a0 プライオリティ・エンコーダ 優先順位付き（普通） 論理回路基礎 3-to-8 プライオリティ・エンコーダ y0 y1 y2 y3 y4 y5 y6 y7 a2 a1 a0 * * * * * * * 1 1 1 1 * * * * * * 1 0 1 1 0 * * * * * 1 0 0 1 0 1 * * * * 1 0 0 0 1 0 0 * * * 1 0 0 0 0 0 1 1 * * 1 0 0 0 0 0 0 1 0 * 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 論理回路基礎 3-to-8 プライオリティ・エンコーダ Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 A0 A1 A2 E (b) 回路図 論理回路基礎 今日のまとめ 論理回路基礎 クワイン・マクラスキー法 ポイントは，カルノー図と同じ xy + xy’ = x とできるところを網羅する方法 カルノー図より，システマティック 他入力にも対応可能 プログラムにしやすい 論理回路基礎 機能的な組み合わせ回路 機能的な組み合わせ回路 比較的単純 頻繁に使われる 階層化設計におけるビルディング・ブロック 昔：汎用ロジック IC ex) 74シリーズ 今：マクロ 論理回路基礎 来週以降の予定 12/ 1 順序回路 12/ 8 ？
© Copyright 2025 ExpyDoc
