курсовик (1058168), страница 3
Текст из файла (страница 3)
2.5. 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 в насыщение, что существенно уменьшает задержку выключения транзисторов. К тому же они значительно меньших размеров, что уменьшает емкости их р-n-переходов. В результате при сохранении быстродействия микросхем серии К555 на уровне серии К155 удалось уменьшить ее потребляемую мощность примерно в 4...5 раз.
2.5.1 Мультиплексор с 8-ю информационными входами
В качестве мультиплексора с 8-ю информационными входами оптимальным выбором будет микросхема К555КП7. Микросхема представляет собой селектор-мультиплексор на восемь каналов со стробированием. В зависимости от установленного на входах A,B,C кода разрешает прохождение сигнала на выходы Y1 и Y2 только от одного из восьми информационных входов D0-D7, при этом на входе стробирования V должно быть установлено напряжение низкого уровня. При высоком уровне напряжения на входе V выход Y1 устанавливается в состояние низкого уровня напряжения, а выход Y2 соответственно в состояние высокого уровня.
2.5.2. Двухвходовые логические элементы Шеффера
В качестве логического элемента Шеффера оптимальным выбором будет микросхема К555ЛА3. Микросхема представляет собой четыре логических элемента 2И-НЕ.
2.6 Функциональная схема цифрового управляющего устройства
Функциональная схема разработанного цифрового управляющего устройства на основе мультиплексора с 8-ю информационными входами и элементов Шеффера представлена на рисунке № 2.
2.7 Сравнение вариантов синтеза Цифрового Устройства Управления.
Как видно из спецификации к функциональным схемам, Цифровое Устройство Управления на основе мультиплексора имеет меньше микросхем, а значит при таком синтезе схема потребляет меньше мощности и выигрывает по стоимости.
3.Разработать функциональную схему ЦУУ, заданного логической функцией от 6-ти переменных на основе двух- и трех-входовых логических элементов Шеффера.
3.1 Табличная форма заданной логической функции.
Табличная форма заданной логической функции, минтермы которой заданы в виде чисел в десятичной системе счисления, имеет вид:
Y2=(0,1,2,3,6,7,12,13,16,17,18,19,22,23,28,29,32,33,
34,35,38,39,44,45,48,49,50,51,54,55,60,61)
|
| 0 |
|
| 1 |
|
| 2 |
|
| 3 |
|
| 6 |
|
| 7 |
|
| 12 |
|
| 13 |
|
| 16 |
|
| 17 |
|
| 18 |
|
| 19 |
|
| 22 |
|
| 23 |
|
| 28 |
|
| 29 |
|
| 32 |
|
| 33 |
|
| 34 |
|
| 35 |
|
| 38 |
|
| 39 |
|
| 44 |
|
| 45 |
|
| 48 |
|
| 49 |
|
| 50 |
|
| 51 |
|
| 54 |
|
| 55 |
|
| 60 |
|
| 61 |
Таким образом, СДНФ заданной функции имеет вид:
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
3.2 Карта Карно заданной логической функции.
Карта Карно заданной логической функции имеет следующий вид:
Таблица №6.
|
| ||||||||
|
| 000 | 001 | 011 | 010 | 110 | 111 | 101 | 100 |
| 000 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
| 001 | 1 | 1 | ||||||
| 011 | 1 | 1 | ||||||
| 010 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
| 110 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
| 111 | 1 | 1 | ||||||
| 101 | 1 | 1 | ||||||
| 100 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
3.3 Минимизация карты Карно.
Таблица №7.
3.4 Склейки карты Карно и МДНФ функции.
Итоговая МДНФ будет выглядеть так:
Перевод в базис И-НЕ:
3.5 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 в насыщение, что существенно уменьшает задержку выключения транзисторов. К тому же они значительно меньших размеров, что уменьшает емкости их р-n-переходов. В результате при сохранении быстродействия микросхем серии К555 на уровне серии К155 удалось уменьшить ее потребляемую мощность примерно в 4...5 раз.
3.5.1 Двухвходовой логический элемент Шеффера
В качестве двухвходового логического элемента Пирса оптимальным выбором будет микросхема К555ЛА3. Микросхема представляет собой четыре логических элемента 2И-НЕ.
3.5.2 Трехвходовой логический элемент Шеффера
В качестве двухвходового логического элемента Пирса оптимальным выбором будет микросхема К555ЛА4. Микросхема представляет собой три логических элемента 3И-НЕ.
3.6 Функциональная схема цифрового управляющего устройства.
Функциональная схема цифрового управляющего устройства на основе элементов Шеффера представлена на рисунке №3.
4. Разработать функциональную схему ЦУУ, заданного логической функцией от 6-ти переменных на основе мультиплексоров с 4-мя и 8-ю информационными входами.
4.1 Табличная форма заданной логической функции.
Табличная форма заданной логической функции, термы которой заданы в виде чисел в десятичной системе счисления, имеет вид:
Y2=(0,1,2,3,6,7,12,13,16,17,18,19,22,23,28,29,32,33,
34,35,38,39,44,45,48,49,50,51,54,55,60,61)
|
| 0 |
|
| 1 |
|
| 2 |
|
| 3 |
|
| 6 |
|
| 7 |
|
| 12 |
|
| 13 |
|
| 16 |
|
| 17 |
|
| 18 |
|
| 19 |
|
| 22 |
|
| 23 |
|
| 28 |
|
| 29 |
|
| 32 |
|
| 33 |
|
| 34 |
|
| 35 |
|
| 38 |
|
| 39 |
|
| 44 |
|
| 45 |
|
| 48 |
|
| 49 |
|
| 50 |
|
| 51 |
|
| 54 |
|
| 55 |
|
| 60 |
|
| 61 |
4.2 Карта Карно заданной логической функции.
Таблица №8.
|
| ||||||||
|
| 000 | 001 | 011 | 010 | 110 | 111 | 101 | 100 |
| 000 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
| 001 | 1 | 1 | ||||||
| 011 | 1 | 1 | ||||||
| 010 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
| 110 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
| 111 | 1 | 1 | ||||||
| 101 | 1 | 1 | ||||||
| 100 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
4.3. Таблица, устанавливающая соответствие информационных входов мультиплексора 1-ого уровня заданным управляющим переменным.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
