Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э.Баумана.

КУРСОВАЯ РАБОТА

по курсу “МИКРОПРОЦЕССОРЫ В УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМАХ”

ВАРИАНТ ХХ

Выполнила: Принял:

Студент гр. ИУ5-ХХ к.т.н., доцент Шигин А.В.

ХХХХХХХХ ХХ ________________________ ____________________

“______”___________20ХХ “______”________20ХХ

_____________________________________________________________________________

Москва 20ХХ

Содержание

Содержание 2

Техническое задание. 4

1. Произвести синтез цифрового устройства управления (ЦУУ), заданного логической функцией от 5-ти переменных на основе двух- и трехвходовых логических элементов Шеффера. 5

1.1 Табличная форма заданной логической функции. 5

1.2 МДНФ и Карта Карно заданной логической функции. 6

1.3 Минимизация карты Карно. 6

1.4 Склейки карты Карно. 6

1.5 Обоснование выбора серий логических элементов 7

1.5.1 Двухвходовой логический элемент Шеффера 7

1.5.2 Трехвходовой логический элемент Шеффера 7

1.6 Функциональная схема цифрового управляющего устройства. 7

2.Разработать функциональную схему ЦУУ, заданного логической функцией от 5-ти переменных на основе мультиплексоров с 2-мя и 4-мя информационными входами (Вариант № 1) и двухвходовых логических элементах Пирса. 8

2.1 Табличная форма заданной логической функции 8

2.2 Таблица, устанавливающая соответствие информационных входов мультиплексора заданным управляющим переменным. 9

2.3 Карта Карно, устанавливающая соответствие информационных входов мультиплексора 1-ого уровня с заданным управляющим переменным. 10

2.4 Минимизация логических функций после выделения управляющих переменных Мультиплексора 1-ого уровня 10

2.4.1 Минимизация логической функции D₀. 10

2.4.2 Минимизация логической функции D₁. 10

2.4.3 Минимизация логической функции D₂. 10

2.4.4 Минимизация логической функции D₃ 11

2.5 Карты Карно, устанавливающие соответствие информационных входов мультиплексоров 2-ого уровня выбранным управляющим переменным. 11

2.5.1 Карта Карно для логической функции, подаваемой на вход D₀ мультиплексора 1-ого уровня, минимизация и приведение к элементам Пирса. 11

2.5.2 Карта Карно для логической функции, подаваемой на вход D₁ мультиплексора 1-ого уровня, минимизация и приведение к элементам Пирса. 12

2.5.3 Карта Карно для логической функции, подаваемой на вход D₂ мультиплексора 1-ого уровня, минимизация и приведение к элементам Пирса. 12

2.5.4 Карта Карно для логической функции, подаваемой на вход D₃ мультиплексора 1-ого уровня, минимизация и приведение к элементам Пирса. 13

2.6. Обоснование выбора серии логических элементов 13

2.6.1 Двухвходовой логический элемент Пирса 13

2.6.2 Мультиплексор с 4-мя информационными входами 13

2.6.3 Мультиплексор с 2-мя информационными входами 14

2.7 Функциональная схема цифрового управляющего устройства 14

3.Разработать функциональную схему ЦУУ, заданного логической функцией от 5-ти переменных на основе мультиплексоров с 2-мя и 4-мя информационными входами (Вариант № 2) и двухвходовых логических элементах Пирса. 15

3.1 Табличная форма заданной логической функции 15

3.2 Таблица, устанавливающая соответствие информационных входов мультиплексора заданным управляющим переменным. 16

3.3 Карта Карно, устанавливающая соответствие информационных входов мультиплексора 1-ого уровня с заданным управляющим переменным. 17

3.4 Минимизация логических функций после выделения управляющих переменных Мультиплексора 1-ого уровня 17

3.4.1 Минимизация логической функции D₀. 17

3.4.2 Минимизация логической функции D₁. 17

3.5 Карты Карно, устанавливающие соответствие информационных входов мультиплексоров 2-ого уровня выбранным управляющим переменным. 18

3.5.1 Карта Карно для логической функции, подаваемой на вход D₀ мультиплексора 1-ого уровня, минимизация и приведение к элементам Пирса. 18

3.5.2 Карта Карно для логической функции, подаваемой на вход D₁ мультиплексора 1-ого уровня, минимизация и приведение к элементам Пирса. 19

2.6. Обоснование выбора серии логических элементов 20

2.6.1 Двухвходовой логический элемент Пирса 20

2.6.2 Мультиплексор с 4-мя информационными входами 20

3.6.3 Мультиплексор с 2-мя информационными входами 20

3.7 Функциональная схема цифрового управляющего устройства 20

4.Разработать функциональную схему ЦУУ, заданного логической функцией от 6-ти переменных на основе двух- и трех-входовых логических элементов Пирса. 21

4.1 Табличная форма заданной логической функции. 21

4.2 Карта Карно заданной логической функции. 22

4.3 Минимизация карты Карно. 22

4.4 Склейки карты Карно и МДНФ функции. 22

4.5 Обоснование выбора серий логических элементов 23

4.5.1 Двухвходовой логический элемент Пирса 24

4.5.2 Трехвходовой логический элемент Пирса 24

4.6 Функциональная схема цифрового управляющего устройства. 24

5. Разработать функциональную схему ЦУУ, заданного логической функцией от 6-ти переменных на основе мультиплексоров с 8-ю информационными входами и двухвходовых элементов Шеффера. 25

5.1 Табличная форма заданной логической функции. 25

5.3. Таблица, устанавливающая соответствие информационных входов мультиплексора заданным управляющим переменным. 26

5.4 Карта Карно, устанавливающая соответствие информационных входов мультиплексора с заданным управляющим переменным. 28

5.5.1 Карта Карно для логической функции, подаваемой на вход D₀ мультиплексора, минимизация и приведение к элементам Шеффера. 28

5.5.2 Карта Карно для логической функции, подаваемой на вход D₁ мультиплексора, минимизация и приведение к элементам Шеффера. 28

5.5.3 Карта Карно для логической функции, подаваемой на вход D₂ мультиплексора, минимизация и приведение к элементам Шеффера. 28

5.5.4 Карта Карно для логической функции, подаваемой на вход D₃ мультиплексора, минимизация и приведение к элементам Шеффера. 29

5.5.5 Карта Карно для логической функции, подаваемой на вход D₄ мультиплексора, минимизация и приведение к элементам Шеффера. 29

5.5.6 Карта Карно для логической функции, подаваемой на вход D₅ мультиплексора, минимизация и приведение к элементам Шеффера. 29

5.5.7 Карта Карно для логической функции, подаваемой на вход D₆ мультиплексора, минимизация и приведение к элементам Шеффера. 29

5.5.8 Карта Карно для логической функции, подаваемой на вход D₇ мультиплексора, минимизация и приведение к элементам Шеффера. 29

5.6 Обоснование выбора серий логических элементов 30

5.6.1 Мультиплексор с 8-ю информационными входами 30

5.7 Функциональная схема цифрового управляющего устройства. 30

5.8 Сравнение вариантов синтеза Цифрового Устройства Управления. 31

8. Спецификация 31

7. Вывод 31

Техническое задание.

1.Произвести синтез цифрового устройства управления (ЦУУ) в базисах мультиплексоров, логических элементов Шеффера и Пирса в соответствии с заданным вариантом логической функции и управляющих переменных (приложения №1 и №2).

2.Произвести схемотехническое моделирование синтезированных схем ЦУУ с помощью программы Electronics Workbench (ERB).

3.Продемонстрировать работоспособность полученных моделей ЦУУ с индикацией заданных значений логической функции с помощью Word Generator из EWB и результата на выходе схемы с помощью Logic Analyzer и лампочки.

1.а). На основе двух- и трехвходовых логических элементов Шеффера.

б). На основе мультиплексоров с 2-мя и 4-мя информационными входами (два варианта) и двухвходовых логических элементах Пирса.

ЦУУ задано логической функцией от 5-ти двоичных переменных:

Y=(0,1,3,4,6,7,8,9,10,14,16,18,19,20,21,23,26,28,29,30)

Управляющие переменные XхXх, Xх.

2.а). На основе двух- и трехвходовых логических элементов Пирса.

б). На основе мультиплексоров с 8-ю информационными входами и двухвходовых логических элементов Шеффера.

ЦУУ задано логической функцией от 6-ти двоичных переменных:

Y=(1,2,3,4,7,8,13,14,15,16,21,22,23,24,29,30,31,32,36,

37,41,42,43,44,49,50,51,52,57,58,59,60)

Управляющие переменные XхXхXх.

1. Произвести синтез цифрового устройства управления (ЦУУ), заданного логической функцией от 5-ти переменных на основе двух- и трехвходовых логических элементов Шеффера.

1.1 Табличная форма заданной логической функции.

Табличная форма заданной логической функции, термы которой заданы в виде чисел в десятичной системе счисления, имеет вид:

Y=(0,1,3,4,6,7,8,9,10,14,16,18,19,20,21,23,26,28,29,30)

Таким образом, СДНФ заданной функции имеет вид:

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + +

1.2 МДНФ и Карта Карно заданной логической функции.

Карта Карно, соответствующая заданной функции Y приведена в таблице №1.