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Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.1 © W. Oberschelp, G. Vossen W. Oberschelp G. Vossen Kapitel 2.

Veröffentlicht von:Hamprecht Helt Geändert vor über 10 Jahren

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1 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.1 © W. Oberschelp, G. Vossen W. Oberschelp G. Vossen Kapitel 2

2 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.2 © W. Oberschelp, G. Vossen 2. Spezifische Schaltnetze und ihre Verbesserung Entwurf von Schaltnetzen Multiplexer und verwandte Bausteine Addiernetze Vereinfachung von Schaltnetzen Vereinfachung & Komposition von OBDDs Fehlerdiagnose von Schaltnetzen Hazards

3 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.3 © W. Oberschelp, G. Vossen NAND und NOR

4 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.4 © W. Oberschelp, G. Vossen XOR 1 0 1

5 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.5 © W. Oberschelp, G. Vossen XOR 1 0 1

6 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.6 © W. Oberschelp, G. Vossen XOR 1 1 0

7 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.7 © W. Oberschelp, G. Vossen 2. Spezifische Schaltnetze und ihre Verbesserung Entwurf von Schaltnetzen Multiplexer und verwandte Bausteine Addiernetze Vereinfachung von Schaltnetzen Vereinfachung & Komposition von OBDDs Fehlerdiagnose von Schaltnetzen Hazards

8 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.8 © W. Oberschelp, G. Vossen 2-MUX (Prinzip)

9 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.9 © W. Oberschelp, G. Vossen 2-MUX (Prinzip)

10 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.10 © W. Oberschelp, G. Vossen 2-MUX (Prinzip)

11 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.11 © W. Oberschelp, G. Vossen 2-MUX (Prinzip)

12 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.12 © W. Oberschelp, G. Vossen Allgemeiner MUX-Aufbau

13 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.13 © W. Oberschelp, G. Vossen 1-MUX

14 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.14 © W. Oberschelp, G. Vossen 1-MUX

15 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.15 © W. Oberschelp, G. Vossen 1-MUX

16 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.16 © W. Oberschelp, G. Vossen 1-MUX

17 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.17 © W. Oberschelp, G. Vossen 1-MUX

18 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.18 © W. Oberschelp, G. Vossen 1-MUX

19 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.19 © W. Oberschelp, G. Vossen 1-MUX

20 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.20 © W. Oberschelp, G. Vossen 1-MUX

21 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.21 © W. Oberschelp, G. Vossen Systematische Konstruktion eines 2-MUX

22 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.22 © W. Oberschelp, G. Vossen Realisierung eines 2-MUX

23 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.23 © W. Oberschelp, G. Vossen Top-Down-Multiplexer-Entwurf

24 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.24 © W. Oberschelp, G. Vossen MUX zur Realisierung Boolescher Funktionen Betrachte:

25 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.25 © W. Oberschelp, G. Vossen Realisierung der Funktion

26 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.26 © W. Oberschelp, G. Vossen Hardware Lookup

27 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.27 © W. Oberschelp, G. Vossen 1-DeMUX

28 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.28 © W. Oberschelp, G. Vossen 1-DeMUX

29 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.29 © W. Oberschelp, G. Vossen 1-DeMUX

30 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.30 © W. Oberschelp, G. Vossen 1-DeMUX

31 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.31 © W. Oberschelp, G. Vossen 2-DeMUX

32 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.32 © W. Oberschelp, G. Vossen Allgemeiner Aufbau eines DeMUX

33 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.33 © W. Oberschelp, G. Vossen 2 x 4 Decoder

34 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.34 © W. Oberschelp, G. Vossen 2 x 4 Decoder

35 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.35 © W. Oberschelp, G. Vossen 2 x 4 Decoder

36 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.36 © W. Oberschelp, G. Vossen 2 x 4 Decoder

37 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.37 © W. Oberschelp, G. Vossen 2 x 4 Decoder

38 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.38 © W. Oberschelp, G. Vossen 4 x 2 Encoder

39 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.39 © W. Oberschelp, G. Vossen 4 x 2 Encoder

40 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.40 © W. Oberschelp, G. Vossen 4 x 2 Encoder

41 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.41 © W. Oberschelp, G. Vossen 4 x 2 Encoder

42 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.42 © W. Oberschelp, G. Vossen Realisierung Boolescher Funktionen

43 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.43 © W. Oberschelp, G. Vossen Realisierung Boolescher Funktionen (2)

44 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.44 © W. Oberschelp, G. Vossen Realisierung Boolescher Funktionen (3)

45 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.45 © W. Oberschelp, G. Vossen 2. Spezifische Schaltnetze und ihre Verbesserung Entwurf von Schaltnetzen Multiplexer und verwandte Bausteine Addiernetze Vereinfachung von Schaltnetzen Vereinfachung & Komposition von OBDDs Fehlerdiagnose von Schaltnetzen Hazards

46 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.46 © W. Oberschelp, G. Vossen Halbaddierer

47 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.47 © W. Oberschelp, G. Vossen Halbaddierer

48 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.48 © W. Oberschelp, G. Vossen Halbaddierer

49 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.49 © W. Oberschelp, G. Vossen Halbaddierer

50 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.50 © W. Oberschelp, G. Vossen Volladdierer

51 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.51 © W. Oberschelp, G. Vossen Addiernetz für zwei 4-stellige Dualzahlen

52 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.52 © W. Oberschelp, G. Vossen n-stelliges Addiernetz

53 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.53 © W. Oberschelp, G. Vossen Carry-Bypass-Addiernetz

54 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.54 © W. Oberschelp, G. Vossen Carry-Select-Addiernetz

55 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.55 © W. Oberschelp, G. Vossen Carry-Save-Addiernetz

56 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.56 © W. Oberschelp, G. Vossen Prinzip der Carry-Save-Addition

57 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.57 © W. Oberschelp, G. Vossen Wallace-Tree

58 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.58 © W. Oberschelp, G. Vossen 2. Spezifische Schaltnetze und ihre Verbesserung Entwurf von Schaltnetzen Multiplexer und verwandte Bausteine Addiernetze Vereinfachung von Schaltnetzen Vereinfachung & Komposition von OBDDs Fehlerdiagnose von Schaltnetzen Hazards

59 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.59 © W. Oberschelp, G. Vossen Vereinfachung Boolescher Funktionen

60 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.60 © W. Oberschelp, G. Vossen Karnaugh-Diagramme für n=3,4

61 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.61 © W. Oberschelp, G. Vossen Beispiel

62 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.62 © W. Oberschelp, G. Vossen Beispiel (Forts.)

63 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.63 © W. Oberschelp, G. Vossen Weiteres Beispiel

64 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.64 © W. Oberschelp, G. Vossen Ausnutzung von Dont Cares

65 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.65 © W. Oberschelp, G. Vossen Ausnutzung von Dont Cares (Forts.)

66 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.66 © W. Oberschelp, G. Vossen Beispiel zum QuineMcCluskey-Verfahren (1)

67 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.67 © W. Oberschelp, G. Vossen Beispiel zum QuineMcCluskey-Verfahren (2)

68 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.68 © W. Oberschelp, G. Vossen Beispiel zum QuineMcCluskey-Verfahren (3)...

69 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.69 © W. Oberschelp, G. Vossen Beispiel zum QuineMcCluskey-Verfahren (4)

70 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.70 © W. Oberschelp, G. Vossen 2. Spezifische Schaltnetze und ihre Verbesserung Entwurf von Schaltnetzen Multiplexer und verwandte Bausteine Addiernetze Vereinfachung von Schaltnetzen Vereinfachung & Komposition von OBDDs Fehlerdiagnose von Schaltnetzen Hazards

71 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.71 © W. Oberschelp, G. Vossen xx zy Verjüngung, 4-3-Regel x zy

72 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.72 © W. Oberschelp, G. Vossen x y … Elimination, 2-1-Regel … y …

73 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.73 © W. Oberschelp, G. Vossen x1x1 x2x2 x2x2 x3x3 x3x3 x3x3 x3x3 x4x4 x4x4 x4x4 x4x4 x4x4 x4x4 x4x4 x4x4 10 Anwendung auf OBDD

74 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.74 © W. Oberschelp, G. Vossen x1x1 x2x2 x2x2 x3x3 x3x3 x3x3 x3x3 x4x4 x4x4 x4x4 x4x4 10 Verjüngung unten viermal

75 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.75 © W. Oberschelp, G. Vossen x1x1 x2x2 x2x2 x4x4 x4x4 x4x4 x4x4 10 Elimination von x 3

76 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.76 © W. Oberschelp, G. Vossen x2x2 x4x4 x4x4 x1x1 x1x1 x1x1 x1x1 x3x3 x3x3 x3x3 x3x3 x3x3 x3x3 x3x3 x3x3 10 OBDD zur Ordnung x 2 < x 4 < x 1 < x 3

77 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.77 © W. Oberschelp, G. Vossen x2x2 x4x4 x4x4 x1x1 x1x1 x1x1 x1x1 10 Elimination von x 3

78 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.78 © W. Oberschelp, G. Vossen x2x2 x4x4 x4x4 10 Elimination von x 1

79 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.79 © W. Oberschelp, G. Vossen x1x1 x3x3 x3x3 x2x2 x2x2 x2x2 x2x2 x4x4 x4x4 x4x4 x4x4 x4x4 x4x4 x4x4 x4x4 10 OBDD zur Ordnung x 1 < x 3 < x 2 < x 4

80 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.80 © W. Oberschelp, G. Vossen x2x2 x4x4 x4x4 10 Komposition von OBDDs: x 2 x 4 x2x2 x4x4 10

81 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.81 © W. Oberschelp, G. Vossen x2x2 x4x4 x4x4 10 Komposition von OBDDs: x 2 x 4 x2x2 x4x4 10

82 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.82 © W. Oberschelp, G. Vossen x2x2 x4x4 x4x4 10 Zusammensetzung

83 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.83 © W. Oberschelp, G. Vossen 2. Spezifische Schaltnetze und ihre Verbesserung Entwurf von Schaltnetzen Multiplexer und verwandte Bausteine Addiernetze Vereinfachung von Schaltnetzen Vereinfachung & Komposition von OBDDs Fehlerdiagnose von Schaltnetzen Hazards

84 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.84 © W. Oberschelp, G. Vossen Schaltungsabhängige Fehlerdiagnose

85 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.85 © W. Oberschelp, G. Vossen DAG mit Draht-Nummern

86 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.86 © W. Oberschelp, G. Vossen Darstellungen der f i

87 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.87 © W. Oberschelp, G. Vossen Fehlermöglichkeiten (Ausfalltafel)

88 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.88 © W. Oberschelp, G. Vossen Ausfallmatrix

89 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.89 © W. Oberschelp, G. Vossen Fehlermatrix

90 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.90 © W. Oberschelp, G. Vossen 2. Spezifische Schaltnetze und ihre Verbesserung Entwurf von Schaltnetzen Multiplexer und verwandte Bausteine Addiernetze Vereinfachung von Schaltnetzen Vereinfachung & Komposition von OBDDs Fehlerdiagnose von Schaltnetzen Hazards

91 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.91 © W. Oberschelp, G. Vossen Funktionshazards

92 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.92 © W. Oberschelp, G. Vossen Schaltungshazards

93 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.93 © W. Oberschelp, G. Vossen Beispiel (Forts.)

94 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.94 © W. Oberschelp, G. Vossen Beseitigung des Schaltungshazard

95 Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 2.95 © W. Oberschelp, G. Vossen Ende Kapitel 2

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13 18 13 + 18 31 6 25 25 25 25 25 + = = = 1 1. 7 11 7 + 11 18 6 1 12 12 1212 12 2 15 + 32 = 47 = 47 = 48 = 48 2. 35 21 35 - 21 14 7 52 52 52 52 26 - =

= = = = 47 = 47 = 48 = =
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