สรุปการเรียนรู้ Week 3

สิ่งที่ได้เรียนรู้ Week 3

-ได้เรียนรู้เกี่ยวกับการออกแบบวงจรตามงาน ตามอุปกรณ์ และจำนวนเซนเซอร์ที่กำหนด อย่างในตัวอย่างของอาจารย์ที่เป็นระบบการเผาสารพิษ โดยหลักการคร่าวๆคือการที่จะไม่ปล่อยสารพิษ จนกว่าระบบจะแน่ใจว่ามีเปลวไฟอยู่ภายในระบบแล้ว จึงจะปล่อยสารพิษมาให้ทำลาย ซึ่งในตัวอย่างอาจารย์มีการออกแบบการทำงานมา 2 truth table ซึ่งจากตรงนี้ทำให้ผมได้เข้าใจเพิ่มเติมว่า ในระบบการทำงานทุกรูปแบบเราสามารถออกแบบเองได้ โดยความปลอดภัย / ความต้องการของงานจะสามารถกำหนดได้ด้วยการกำหนด logic ของผลลัพธ์ แล้วนำไปทำ Boolean Expression ซึ่งการทำ Boolean Expression เป็นอย่างไร ให้ติดตามต่อที่หัวข้อถัดไปครับ

- ได้เข้าใจถึงการทำ Boolean Expression เพื่อนำ truth table ที่ออกแบบมาได้ นำไปออกแบบเป็นวงจร logic gate ต่อไป โดยวิธีการหลักๆจะมีอยู่2 วิธี คือ Sum-of-Products(SOP) และ Products-of-Sum(POS)
1. Sum-of-Products(SOP) เป็นการทำ Boolean Expression ในรูปของการบวกกันของผลคูณ เช่น ABC + AC + BC โดยเราจะสนใจเฉพาะ logic ที่มีOutput เป็น 1เท่านั้น และเขียนอยู่ในรูปผลคูณของ Input หากมี Input ตัวใดเป็น 0 เช่น A ให้เขียนเป็น Aบาร์ (A มีขีดอยู่บนหัว) และ ถ้า Input เป็น 1 ให้เขียนปกติ จากนั้นก็นำผลคูณมาบวกกัน แล้วจะได้สมการที่สามารถใช้งานได้จริง
2. Product-of-Sums(POS) เป็นการทำ Boolean Expression ในรูปของการคูณกันของผลบวก โดยสนใจที่ Output ที่เป็น 0 โดยจะนำ Input มาบวกกันก่อน แล้วจึงนำไปคูณกัน (วิธีการจะสลับกับแบบ SOP) แล้วจะได้สมการที่สามารถใช้ได้จริง

ทั้งนี้ จากการทำทั้ง2วิธี ในบางครั้งอาจจะได้สมการที่ยาวมาก อาจเกิดความยุ่งยาก และสับสนใจการต่อวงจร ดังนั้นจึงมีวิธีการลดรูปของสมการ โดยอาศัย Boolean Algebraic Identities(เอกลักษณ์ของบูลีน) และ Boolean Algebraic Properties(คุณสมบัติของบูลีน)
Boolean Algebraic Identities :
-Additive
     A + 0 = A
     A + 1 = 1
     A + A = A
     A + Aบาร์ = 1
    เพื่อให้เห็นภาพ ลองดูภาพตัวอย่างจากการต่อ logic ดังกล่าว

-Multiplicative
     0A = 0
     1A = A
     AA = A
     AAบาร์ = 0
     เพื่อให้เห็นภาพ ลองดูภาพตัวอย่างจากการต่อ logic ดังกล่าว

Boolean Algebraic Properties :
-สมบัติการสลับที่
  A + B = B + A            AB = BA
-สมบัติการเปลี่ยนกลุ่ม
  A+(B+C)=(A+B)+C     A(BC)=(AB)C
-สมบัติการกระจาย
  A(B + C) = AB + AC

ซึ่งเมื่อรู้สมบัติทั้งหมดที่กล่าวไปข้างต้นแล้ว เราจะสามารถรู้ถึงที่มาของการลดรูปโดยใช้กฎของบูลีนได้
A + AB = A
- A + AB --> A(1 + B) --> A(1) --> A
A + Aบาร์B = A + B
- A + Aบาร์B --> A + AB + Aบาร์B (A+AB=A) --> A + B(A+Aบาร์) --> A + B(1) --> A + B
(A + B)(A + C) = A + BC
- (A + B)(A + C) --> AA + AC + AB + BC --> A + AC + AB + BC --> A + AB + BC --> A + BC

**เพิ่มเติม : The Exclusive-OR Function(XOR) จะมีรูปแบบคือ

**

-ได้ฝึกการทำโจทย์เกี่ยวกับ Boolean Expression รวมทั้งยังได้ทดลองต่อวงจรจริงจากการคำนวณออกมาแล้วได้ผลปรากฏว่ามีผลลัพธ์ที่เหมือนกัน แต่รูปแบบการต่อวงจรจะแตกต่างกันออกไปตามที่เราจะลดรูปได้

สิ่งที่ไม่เข้าใจ/ปัญหาที่เกิดขึ้น Week 3

-เสียเวลาอยู่กับการต่อนานไปในตอนทดลอง เนื่องจากเมื่อต่อเสร็จแล้วไม่มีผลลัพธ์ออกมา จึงได้ลองเปลี่ยน IC ก็ยังไม่มีผล และเพิ่งมาทราบตอนเกือบหมดเวลาว่าตัวบอร์ดเสีย ก็เลยทำการทดลองแบบเร่งรีบไปหน่อย

-ไม่เข้าใจว่า ถ้าเกิดการออกแบบวงจร จะใช้ IC หลักๆแค่ 3 ชนิด คือ AND OR X-OR แล้วจะมีแบบอื่นมาไว้ทำไม ซึ่งคาดว่าคำถามนี้น่าจะได้เรียนต่อในสัปดาห์หน้า