ПЗ (1058212), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Логические функции, подаваемые на вход D1 мультиплексора 1-го уровня, минимизация и приведение к элементам Шеффера
X3=0
X3=1
Логические функции, подаваемые на вход D2 мультиплексора 1-го уровня, минимизация и приведение к элементам Шеффера
X3=0
X3=1
Логические функции, подаваемые на вход D3 мультиплексора 1-го уровня, минимизация и приведение к элементам Шеффера
X3=0
X3=1
Схема устройства в EWB:
Обоснование выбора серий логических элементов
Микросхемы серии К55 при всех своих преимуществах - высоком быстродействии, обширной номенклатуре, хорошей помехоустойчивости, обладают меньшей потребляемой мощностью – примерно в 5 раз меньше, чем у микросхем серии К155. Именно эта особенность, а также особенности транзисторов: небольшая задержка их выключения и небольшая емкость их p-n переходов, стали решающими при выборе микросхем серии К555. [1], [6]
Двухвходовый логический элемент Шеффера
В качестве двухвходового логического элемента Шеффера оптимальным выбором будет микросхема К555ЛА3. Микросхема представляет собой четыре логических элемента 2И-НЕ.
Мультиплексор с 4-мя информационными входами
В качестве мультиплексора с 4-мя информационными входами оптимальным выбором будет микросхема К555КП2. Микросхема представляет собой сдвоенный селектор-мультиплексор 4-1 с общими входами выбора данных и раздельными входами стробирования. При высоком уровне напряжения на входе стробирования V соответствующий выход A/D устанавливается в состояние низкого уровня напряжения, в ином случае на выход приходит информация от выбранного входами S1, S2 информационного входа A/D0-A/D3.
Мультиплексор с 2-мя информационными входами
В качестве мультиплексора с 2-мя информационными входами оптимальным выбором будет микросхема К555КП16. Микросхема представляет собой счетверённый селектор-мультиплексор 2-1 с общими входами выбора данных и нераздельными входами стробирования.
Функциональная схема разработанного цифрового управляющего устройства представлена в Приложении.
3. Произвести синтез ЦУУ на основе мультиплексоров с 2-мя и 4-мя информационными входами и двухвхдовых логических элементов Шеффера.
Соответствие информационных входов мультиплексора заданным управляющим переменным: X3
Y |
| X3D1 | |
2 | 00010 |
| |
4 | 00100 |
| |
6 | 00110 |
| |
7 | 00111 |
| |
8 | 01000 |
| |
9 | 01001 |
| |
11 | 01011 |
| |
14 | 01110 |
| |
16 | 10000 | X4 | |
17 | 10001 | X4 | |
18 | 10010 | X4 | |
20 | 10100 | X4X2 | |
21 | 10101 | X4X2 | |
23 | 10111 | X4X2X1X0 | |
24 | 11000 | X4 | |
26 | 11010 | X4 | |
27 | 11011 | X4 | |
28 | 11100 | X4X2 | |
29 | 11101 | X4X2 | |
30 | 11110 | X4X2X1 |
Минимизация логических функций после выделения управляющих переменных мультиплексора 1-го уровня.
Минимизация логической функции D0
Ядро:
Минимизируя функцию с помощью карты Карно получим МДНФ:
Минимизация логической функции D1
Ядро: X4X2 + X2X1
Минимизируем функцию и получим следующую МДНФ:
Соответствие информационных входов мультиплексоров 2-го уровня выбранным управляющим переменным: X4X2
Логические функции, подаваемые на вход D0 мультиплексора 1-го уровня, минимизация и приведение к элементам Шеффера
X4=0, X2=0
X4=0, X2=1
X4=1, X2=0
X4=1, X2=1
Логические функции, подаваемые на вход D1 мультиплексора 1-го уровня, минимизация и приведение к элементам Шеффера
X4=0, X2=0
X4=0, X2=1
X4=1, X2=0
X4=1, X2=1
Схема устройства в EWB:
Обоснование выбора серий логических элементов
Микросхемы серии К55 при всех своих преимуществах - высоком быстродействии, обширной номенклатуре, хорошей помехоустойчивости, обладают меньшей потребляемой мощностью – примерно в 5 раз меньше, чем у микросхем серии К155. Именно эта особенность, а также особенности транзисторов: небольшая задержка их выключения и небольшая емкость их p-n переходов, стали решающими при выборе микросхем серии К555. [1], [6]
Двухвходовый логический элемент Шеффера
В качестве двухвходового логического элемента Шеффера оптимальным выбором будет микросхема К555ЛА3. Микросхема представляет собой четыре логических элемента 2И-НЕ.
Мультиплексор с 4-мя информационными входами
В качестве мультиплексора с 4-мя информационными входами оптимальным выбором будет микросхема К555КП2. Микросхема представляет собой сдвоенный селектор-мультиплексор 4-1 с общими входами выбора данных и раздельными входами стробирования. При высоком уровне напряжения на входе стробирования V соответствующий выход A/D устанавливается в состояние низкого уровня напряжения, в ином случае на выход приходит информация от выбранного входами S1, S2 информационного входа A/D0-A/D3.
Мультиплексор с 2-мя информационными входами
В качестве мультиплексора с 2-мя информационными входами оптимальным выбором будет микросхема К555КП16. Микросхема представляет собой счетверённый селектор-мультиплексор 2-1 с общими входами выбора данных и нераздельными входами стробирования.
Функциональная схема разработанного цифрового управляющего устройства представлена в Приложении.
4. Произвести синтез ЦУУ на основе двух- и трехвходовых логических элементов Шеффера.
4.1 Табличная форма заданной логической функции.
Табличная форма заданной логической функции, минтермы которой заданы в виде чисел в десятичной системе счисления, имеет вид:
Y=(1,2,3,4,9,10,11,12,17,18,19,20,24,25,29,30,31,32,37,38,39,40,45,46,47,48,53,54,55,56,59,60)
Y | Y | |
1 |
| 000001 |
2 |
| 000010 |
3 |
| 000011 |
4 |
| 000100 |
9 |
| 001001 |
10 |
| 001010 |
11 |
| 001011 |
12 |
| 001100 |
17 |
| 010001 |
18 |
| 010010 |
19 |
| 010011 |
20 |
| 010100 |
24 |
| 011000 |
25 |
| 011001 |
29 |
| 011101 |
30 |
| 011110 |
31 |
| 011111 |
32 |
| 100000 |
37 |
| 100101 |
38 |
| 100110 |
39 |
| 100111 |
40 |
| 101000 |
45 |
| 101101 |
46 |
| 101110 |
47 |
| 101111 |
48 |
| 110000 |
53 |
| 110101 |
54 |
| 110110 |
55 |
| 110111 |
56 |
| 111000 |
59 |
| 111011 |
60 |
| 111100 |
Таким образом, СДНФ заданной функции имеет вид:
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+