PZ (1058089), страница 4
Текст из файла (страница 4)
3.3 Синтез ЦУУ на основе логических элементов Шеффера
Для организации схемы на элементах Шеффера, необходимо привести функцию к базису И-НЕ. Для этого воспользуемся формулой:
Схема устройства в EWB5.12:
3.3.1 Обоснование выбора серий логических элементов
Для выбора серии микросхем сравним К155, К555 и К531 серии микросхем:
Параметр | Единицы измерения | Серия | ||
К155 | К555 | К531 | ||
Потребляемая мощность на логический элем-т | мВт | 10 | 2 | 19 |
Среднее время задержки распространения | нс | 9 | 9,5 | 3 |
Энергия переключения | пДЖ | 90 | 19 | 57 |
Входной ток лог. 0 | мА | 1,6 | 0,4 | 2 |
Входной ток лог. 1 | мА | 0,04 | 0,02 | 0,05 |
Выходной ток лог. 0 | мА | 16 | 8 | 20 |
Выходной ток лог. 1 | мА | 0,4 | 0,4 | 1 |
Параметры нагрузки: сопротивление | кОм | 0,4 | 2 | 0,28 |
Как видно из приведенной выше таблицы, серия К531 обладает наибольшей скоростью переключения, однако микросхемы этой серии потребляют огромное количество в мощности, что не совсем подходит для данной работы.
В тоже время, микросхемы серии К555 и К155 обладают примерно одинаковыми значениями скорости переключения, но К155 серия микросхем потребляет значительно больше мощности, нежели К555. Кроме того, энергия переключения 155 серии значительно ниже.
Основываясь на приведенных выше данных, целесообразным будет выбор К555 серии микросхем для выполнения данной работы.
2.3.1.1 Двухвходовой логический элемент Шеффера
В качестве двухвходового логического элемента Шеффера оптимальным выбором будет микросхема К555ЛА3. Микросхема представляет собой четыре логических элемента 2И-НЕ.
2.3.1.2 Трехвходовой логический элемент Шеффера
В качестве двухвходового логического элемента Шеффера оптимальным выбором будет микросхема К555ЛА4. Микросхема представляет собой три логических элемента 3И-НЕ.
3.3.2 Функциональная схема цифрового управляющего устройства.
Функциональная схема разработанного цифрового управляющего устройства представлена на рисунке № 4.
3.4 Синтез ЦУУ на основе мультиплексоров и логических элементов Пирса (8-разрядный мультиплексор).
3.4.1 Таблица, устанавливающая соответствие информационных входов мультиплексора заданным управляющим переменным.
Управляющие переменные: X5X4X3
Y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
000000 | 0 | |
|
|
|
|
|
|
|
000001 | 1 | |
|
|
|
|
|
|
|
000010 | 2 | |
|
|
|
|
|
|
|
000111 | 7 | |
|
|
|
|
|
|
|
001000 | 8 |
| |
|
|
|
|
|
|
001001 | 9 |
| |
|
|
|
|
|
|
001010 | 10 |
| |
|
|
|
|
|
|
001110 | 14 |
| |
|
|
|
|
|
|
001111 | 15 |
| |
|
|
|
|
|
|
010011 | 19 |
|
| |
|
|
|
|
|
010100 | 20 |
|
| |
|
|
|
|
|
010101 | 21 |
|
| |
|
|
|
|
|
010110 | 22 |
|
| |
|
|
|
|
|
011011 | 27 |
|
|
| |
|
|
|
|
011100 | 28 |
|
|
| |
|
|
|
|
011101 | 29 |
|
|
| |
|
|
|
|
011110 | 30 |
|
|
| |
|
|
|
|
100011 | 35 |
|
|
|
| |
|
|
|
100100 | 36 |
|
|
|
| |
|
|
|
100101 | 37 |
|
|
|
| |
|
|
|
100110 | 38 |
|
|
|
| |
|
|
|
101011 | 43 |
|
|
|
|
| |
|
|
101100 | 44 |
|
|
|
|
| |
|
|
101101 | 45 |
|
|
|
|
| |
|
|
101110 | 46 |
|
|
|
|
| |
|
|
110001 | 49 |
|
|
|
|
|
| |
|
110010 | 50 |
|
|
|
|
|
| |
|
110111 | 55 |
|
|
|
|
|
| |
|
111000 | 56 |
|
|
|
|
|
|
| |
111001 | 57 |
|
|
|
|
|
|
| |
111010 | 58 |
|
|
|
|
|
|
| |
111111 | 63 |
|
|
|
|
|
|
| |
3.4.2 Минимизация логических функций после выделения управляющих переменных мультиплексора
3.4.2.1 Минимизация логической функции D0.