מעגל צירופי

מימוש בורר בעזרת מעגל צירופי

מעגל צירופי הוא מעגל לוגי, בו הפלט תלוי בקלט הנוכחי בלבד. בשונה ממעגל סדרתי אסינכרוני, בו הפלט תלוי גם בקלטים הקודמים שהוכנסו למערכת.

מבנה

מעגלים צירופיים ממומשים באמצעות שערים לוגיים, אשר הם אבני הבניין הבסיסיים לכל המעגלים הספרתיים. כניסות ויציאות השערים הלוגיים מחוברים על ידי "חוטים", או בשמם המקצועי, סיביות.

כניסת ויציאת המעגל הם וקטורים בינאריים, או במילים פשוטות "שורת סיביות" של אפסים ואחדים. כאשר מממשים את המעגל, 1 מיוצג על ידי מתח גבוה (לעיתים $4V<v<5V$ , כאשר $v$ הוא המתח ו $V$ מסמן Volt), ו-0 מיוצג על ידי מתח נמוך (לעיתים $0<v<1\cdot V$ ).

תכנון וצמצום

כאשר מתכננים מעגל צירופי, מחשבים את הפונקציה הבוליאנית אשר מקשרת בין הקלטים והפלטים הרצויים, ואז מממשים באמצעות שערים לוגיים (OR, XOR, NOT ,AND, NAND...).

במימוש המעגל, רוצים להשתמש בכמה שפחות שערים לוגיים, הרי שהם "עולים כסף", ולוקחים מקום. לשם כך, לפני מימוש המעגל מצמצמים את הפונקציה הבוליאנית המתארת אותו, בשיטות כגון: אלגברה בוליאנית, מפת קרנו, סימון don't care בטבלת האמת.^[1]

דוגמאות

בורר בינארי (Multiplexer) $n\rightarrow 1$ מקבל $n$ סיביות בכניסה, ו $\lceil (log_{2}(n))\rceil$ סיביות "בקרה". היציאה $Z$ מוגדרת כערך הכניסה של הסיבית במקום המיוצג בינארית על ידי סיביות הבקרה. תמונה של דוגמת מימוש לבורר $4\rightarrow 1$ :

בורר 4 ל-1. סיביות הבקרה הן S1,S2 וכניסות הבורר הן I1, I2, I3, I4