КУРСАЧ (Готовый курсовой проект вариант 25), страница 2

1. Карта Карно, устанавливающая соответствие информационных входов мультиплексоров заданным управляющим переменным.

Согласно заданию управляющими переменными были выбраны переменные и .

Таким образом, для мультиплексора входные функции имеют вид:

;

;

;

;

1. Минимизация логических функций после выделения управляющих переменных и приведение к элементам Пирса.

Функции , , , подлежат реализации на элементах Пирса. Для исключения аппаратной избыточности ЦУУ, полученные функции необходимо минимизировать. Воспользуемся формальным методом карт Карно.

1. Минимизация логической функции .

;

1. Минимизация логической функции .

;

1. Минимизация логической функции и .

;

1. Обоснование выбора серии логических элементов.

Для построения устройств автоматики и вычислительной техники широкое применение находят цифровые микросхемы серии К 155, которые изготавливают по стандартной технологии биполярных микросхем транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ). Имеется свыше 100 наименований микросхем серии К 155. При всех своих преимуществах - высоком быстродействии, обширной номенклатуре, хорошей помехоустойчивости - эти микросхемы обладают большой потребляемой мощностью. Поэтому им на смену выпускают микросхемы серии К555, принципиальное отличие которых - использование транзисторов с коллекторными переходами, зашунтированными диодами Шоттки. В результате транзисторы микросхем серии К555 не входят насыщение, что существенно уменьшает задержку выключения транзисторов. К тому же они значительно меньших размеров, что уменьшает емкости их р-п-переходов. В результате при сохранении быстродействия микросхем серии К555 на уровне серии К155 удалось уменьшить ее потребляемую мощность примерно в 4-5 раз.

1. Мультиплексор с 4-мя информационными входами.

В качестве мультиплексора с 4-мя информационными входами оптимальным выбором будет микросхема К555КП2. Микросхема представляет собой два селектора-мультиплексора по четыре канала со стробированием. В зависимости от установленного на входах A и B сигналах, разрешается прохождение сигнала на выход Y1 только от одного из четырёх информационных входов D0-D3 (как и для выхода Y2), при этом на входы стробирования V1 и V2 должно быть установлено напряжение низкого уровня.

1. Двухвходовой логический элемент Пирса.

В качестве двухвходового логического элемента Шеффера оптимальным выбором будет микросхема К555ЛЕ1. Микросхема представляет собой четыре логических элемента 2ИЛИ-НЕ.

1. Функциональная схема цифрового управлявшего устройства.

Функциональная схема разработанного цифрового управляющего устройства на основе мультиплексора с 4-мя информационными входами представлена на рисунке № 2 в приложении №1.

1. Схема цифрового управляющего устройства в обозначениях программы Electronics Workbench (EWB).

Схема разработанного цифрового управляющего устройства в обозначениях программы Electronics Workbench (EWB) представлена на схеме №2 в приложении №2.

1. Сравнение вариантов синтеза Цифрового Устройства Управления.

Как видно из спецификации к функциональным схемам, Цифровое Устройство Управления на основе мультиплексора имеет столько же микросхем, как и устройство без мультиплексора. Причина этого заключается в том, что при построении ЦУУ на основе мультиплексора по заданию необходимо использовать элементы Пирса. При использовании элементов Шеффера микросхем понадобилось бы меньше, а значит, при таком синтезе схема бы потребляла меньше мощности и выигрывала по стоимости.

1. Разработать функциональную схему ЦУУ, заданной логической функции от 6-ти переменных на основе двух- и трехвходовых логических элементах Пирса.

1. Табличная форма и СДНФ заданных логических функций.

Функция, термы которой заданы в десятичной системе счисления, имеет следующую табличную форму (табл. 3):

Y=(1,3,6,7,8,10,11,13,17,18,21,23,24,26,27,31,35,36,38,39,40,41,44,46,50,51,52,53,57,58,60,62)

Таблица 3

Функция Y		Функция Y
	1		35
	3		36
	6		38
	7		39
	8		40
	10		41
	11		44
	13		46
	17		50
	18		51
	21		52
	23		53
	24		57
	26		58
	27		60
	31		62

СДНФ заданных логических функций:

+

1. МДНФ и Карта Карно с заданной логической функцией.

Карта Карно, соответствующая заданной функции Y:

Итоговая МДНФ будет выглядеть так:

1. Приведение логической функции к элементам Пирса.

=

= =

= =

1. Обоснование выбора серий логических элементов.

Для построения устройств автоматики и вычислительной техники широкое применение находят цифровые микросхемы серии К 155, которые изготавливают по стандартной технологии биполярных микросхем транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ). Имеется свыше 100 наименований микросхем серии К 155. При всех своих преимуществах - высоком быстродействии, обширной номенклатуре, хорошей помехоустойчивости - эти микросхемы обладают большой потребляемой мощностью. Поэтому им на смену выпускают микросхемы серии К555, принципиальное отличие которых - использование транзисторов с коллекторными переходами, зашунтированными диодами Шоттки. В результате транзисторы микросхем серии К555 не входят насыщение, что существенно уменьшает задержку выключения транзисторов. К тому же они значительно меньших размеров, что уменьшает емкости их р-п-переходов. В результате при сохранении быстродействия микросхем серии К555 на уровне серии К155 удалось уменьшить ее потребляемую мощность примерно в 4-5 раз.

1. Двухвходовой логический элемент Пирса.

В качестве двухвходового логического элемента Шеффера оптимальным выбором будет микросхема К555ЛЕ1. Микросхема представляет собой четыре логических элемента 2ИЛИ-НЕ.

1. Трехвходовой логический элемент Пирса.

В качестве трехвходового логического элемента Шеффера оптимальным выбором будет микросхема K555JIЕ4. Микросхема представляет собой три логических элемента 3ИЛИ-НЕ.

1. Функциональная схема цифрового управляющего устройства.

Функциональная схема разработанного цифрового управляющего устройства на основе элементов Шеффера представлена на рисунке №3 в приложении №1.

1. Схема цифрового управляющему устройства в обозначениях программы Electronics Workbench (EWB).

Схема разработанного цифрового управляющего устройства в обозначениях программы Electronics Workbench (EWB) представлена на схеме №3 в приложении №2.

1. Разработать функциональную схему ЦУУ, заданной логической функции от 6-ти переменных на основе мультиплексоров с 2-мя и 8-ю информационными входами (два варианта) и двухвходовых логических элементов Шеффера.

1. Таблица, устанавливающая соответствие информационных входов мультиплексора заданным управляющим переменным. Первый вариант.

Реализуем заданную логическую функцию с помощью мультиплексоров с восемью информационными входами.

Y=(1,3,6,7,8,10,11,13,17,18,21,23,24,26,27,31,35,36,38,39,40,41,44,46,50,51,52,53,57,58,60,62)