ПЗ (1058127), страница 4
Текст из файла (страница 4)
3.2 Карта Карно заданной логической функции
Карта Карно заданной логической функции имеет следующий вид:
 Х2Х1Х0 Х5Х4Х3 | 000 | 001 | 011 | 010 | 110 | 111 | 101 | 100 |
| 000 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
| 001 | 1 | 1 | 1 | |||||
| 011 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||
| 010 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
| 110 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
| 111 | 1 | 1 | 1 | |||||
| 101 | 1 | 1 | 1 | |||||
| 100 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Так как на данной карте существует больше 30 склеек, большинство из которых включают по две единицы, то выделать их все нецелесообразно, так как они только усложнят понимание. Поэтому воспользуемся программой Karnaugh Minimizer и выделим только МДНФ:
3.3 Склейки карты Карно и МДНФ функции
Тогда итоговая МДНФ функции будет выглядеть так:
Теперь реализуем на базисе двух- и трехвходовых логических элементов Пирса логическую функцию.
3.4 Обоснование выбора серий логических элементов
Для построения устройств автоматики и вычислительной техники широкое применение находят цифровые микросхемы серии К155, которые изготавливают по стандартной технологии биполярных микросхем транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ). Имеется свыше 100 наименований микросхем серии К155. При всех своих преимуществах - высоком быстродействии, обширной номенклатуре, хорошей помехоустойчивости - эти микросхемы обладают большой потребляемой мощностью.
Двухвходовой логический элемент Пирса
В качестве двухвходового логического элемента Пирса оптимальным выбором будет микросхема К155ЛЕ1. Микросхема представляет собой четыре логических элемента 2ИЛИ-НЕ.
Трехвходовой логический элемент Пирса
В качестве трехвходового логического элемента Пирса оптимальным выбором будет микросхема К155ЛЕ4. Микросхема представляет собой три логических элемента 3ИЛИ-НЕ.
3.5 Функциональная схема цифрового управляющего устройства
Функциональная схема разработанного цифрового управляющего устройства на основе элементов Пирса представлена на рисунке № 3.
Для проверки представленной схемы соберем её модель в программном пакете Electronics Workbench.
Для проверки корректности работы схемы воспользуемся инструментом Logic Analyzer:
4. Разработать функциональную схему ЦУУ, заданного логической функцией от 6-ти переменных на основе мультиплексоров с 8-ю и 2-мя информационными входами и двухвходовых логических элементов Шеффера.(1-ый вариант)
Построение схемы 2-8
4.1 Карта Карно
Согласно заданию, требуется реализовать ЦУУ на мультиплексорах с 8-ю и 2-мя информационными входами и управляющими сигналами X3X2X0 и X1. Для распределения сигналов по информационным входам мультиплексора используется метод карт Карно.
Y=(0,2,3,5,6,10,14,15,17,18,19,20,23,25,29,303,31,32,36,37,39,41,44,46,49,50,51,53,54,56,60,61)
| Х2Х1Х0 Х5Х4Х3 | 000 | 001 | 011 | 010 | 110 | 111 | 101 | 100 |
| 000 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
| 001 | 1 | 1 | 1 | |||||
| 011 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||
| 010 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
| 110 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
| 111 | 1 | 1 | 1 | |||||
| 101 | 1 | 1 | 1 | |||||
| 100 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||
| D0 | D1 | D3 | D2 | D6 | D7 | D5 | D4 |
4.2 Минимизация логических функций после выделения управляющих переменных на 1-ом уровне мультиплексирования
Реализацию ЦУУ следует начать с первого уровня мультиплексирования, то есть с распределения входных сигналов на мультиплексор с восемью информационными входами и управляющими сигналами X2, X1, X0.
Для распределения сигналов по информационным входам мультиплексора обозначим строки карты Карно номерами входов мультиплексора соответственно номеру строки в двоичной системе счисления:
Далее полученные логические функции для 8 входов мультиплексора первого уровня реализуются на двухвходовых мультиплексорах второго уровня.
4.3 Карты Карно, устанавливающие соответствие информационных входов мультиплексоров 2-ого уровня выбранным управляющим переменным.
Второй уровень мультиплексирования
Второй уровень мультиплексирования реализует функции для каждого информационного входа мультиплексора первого уровня. При этом используются двухвходовые мультиплексоры. Для распределения сигналов по входам мультиплексора второго уровня также используются карты Карно соответствующих логических функций. Рассмотрим построение входных сигналов для мультиплексоров второго уровня.
В качестве управляющей переменной выбрана переменная X3.
-
Для входа D0:
| X5,X4 X3 |
00 |
01 |
11 |
10 |
| 0 | 1 | 1 | ||
| 1 | 1 |
Входные сигналы для информационных входов 1 мультиплексора второго уровня:
-
Для входа D1:
| X5,X4 X3 |
00 |
01 |
11 |
10 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | |
| 1 | 1 |
Входные сигналы для информационных входов 2 мультиплексора второго уровня:
-
Для входа D2:
| X5,X4 X3 |
00 |
01 |
11 |
10 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | |
| 1 | 1 |
Входные сигналы для информационных входов 3 мультиплексора второго уровня:
-
Для входа D3:
| X5,X4 X3 |
00 |
01 |
11 |
10 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | |
| 1 |
Входные сигналы для информационных входов 4 мультиплексора второго уровня:
-
Для входа D4:
| X5,X4 X3 |
00 |
01 |
11 |
10 |
| 0 | 1 | 1 | ||
| 1 | 1 | 1 |
Входные сигналы для информационных входов 5 мультиплексора второго уровня:
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
