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Bisher wurde lediglich die Möglichkeit der Realisation einzelner Funktionen behandelt.
Nicht zuletzt auf Grund der Komplexität
moderner Digitalbausteine ist es oftmals jedoch zweckmäßig,
mehrere Boolesche Funktionen in einem Verknüpfungsnetz gemeinsam
zu realisieren. Ein Zusammenhang zwischen diesen BFkten sollte
dabei z.B. durch gemeinsame Funktionsargumente gegeben sein. Beim
Schaltungsentwurf kann dann nach weiteren Gemeinsamkeiten gesucht
werden, die den Schaltungsaufwand reduzieren.
2.8.1 Aufwandsreduzierung
durch Funktionsbündel
Definition:
Ein Verknüpfungsnetz VN wird
Funktionsbündel genannt, wenn es mehrere Boolesche Funktionen
realisiert. Das Netz hat in diesem Fall also mehr als nur einen
Ausgang.
Eine Reduzierung des Schaltungsaufwands
kann dann dadurch erreicht werden, daß Teilfunktionen gefunden
werden, die von mehreren Funktionen gemeinsam genutzt werden können.
Voraussetzung für diese Signalverteilung sind innere Netzknoten,
die auf der anderen Seite allerdings zu zwei Nachteilen führen:
Das "fan-out" wird erhöht (genaue Begriffserklärung s.u.),
durch die eingeführte Mehrstufigkeit
wird die Signallaufzeit erhöht.
Abb. 2.33: Definition und Nutzung von Teilfunktionen.
Beispiel:
In dem oben zur Erläuterung
der "don't care"-Fälle herangezogenen Verknüpfungsnetzwerk
soll außer der BFkt f(a,b,c,d) auch die BFkt g(a,b,c,d)
realisiert werden:
Abb. 2.34: Nutzung gemeinsamer Teilfunktionen.
Wie leicht zu erkennen ist, kann
der aus m5 und m7
gebildete Verbund für beide Booleschen Funktionen gemeinsam
genutzt werden. Für das "don't care"-Feld
gilt außerdem zweckmäßigerweise:
f(1,0,0,1) = 1 , | |
g(1,0,0,1) = 0 . |
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