УСС курс (1058470), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Для того, чтобы уменьшить количество логических элементов в схеме, упростим выражение минимальной ДНФ функции, группируя конъюнкции:
Упрощая выражение минимальной ДНФ получим следующее выражение:
Для упрощения синтеза ЦУУ на элементах Шеффера, рассмотрим перевод в базис штриха Шеффера каждой конъюнкции отдельно:
1) 
Инверсному значению этого выражения соответствует сигнал №37 и элементы 9.2, 5.4, 5.1, 2.2, 2.3, 2.1 на функциональной схеме.
2) 
Инверсному значению этого выражения соответствует сигнал №38 и элементы 9.3, 8.2, 7.1, 4.2, 2.4, 3.1, 1.4 на функциональной схеме.
3) 
Инверсному значению этого выражения соответствует сигнал №39 и элементы 9.4, 8.3, 7.2, 5.2, 3.2, 6.1, 1.3 на функциональной схеме.
4) 
Инверсному значению этого выражения соответствует сигнал №40 и элементы 10.1, 8.4, 7.3, 5.3, 3.3, 6.2, 1.2, 2.1 на функциональной схеме.
5) 
Инверсному значению этого выражения соответствует сигнал №41 и элементы 10.2, 9.1, 7.4, 4.2, 4.4, 4.1, 3.1, 1.2, 1.4 на функциональной схеме.
Для дальнейшего приведения функции в базис штриха Шеффера, будем суммировать все вышеописанные конъюнкции, обозначая их вышеприведенными порядковыми номерами. Тогда получим следующее выражение:
Значению этого выражения соответствует сигнал 46 на выходе схемы и группа элементов 12.2, 10.4, 12.1, 11.1, 10.3.
2.5 Синтез ЦУУ на основе мультиплексоров и двухвходовых логических элементов Пирса
2.5.1 Построение схемы 2-4
Согласно заданию, требуется реализовать ЦУУ на мультиплексорах с двумя информационными входами (первый уровень мультиплексирования) и управляющим сигналом Xх, а также на мультиплексорах с четырьмя информационными сигналами и управляющими сигналами Xх, Xх для второго уровня мультиплексирования.
Функция Y1, подлежащая реализации представлена ниже (Таблица №5):
Таблица №5.
2.5.1.1 Второй уровень мультиплексирования
Реализацию ЦУУ следует начать со второго уровня мультиплексирования, то есть, с распределения входных сигналов на мультиплексор с четырьмя информационными входами. Далее полученные логические функции для входов реализуются на 2-х входовых мультиплексорах первого уровня.
Для распределения сигналов по информационным входам мультиплексора обозначим столбцы карты Карно номерами входов мультиплексора соответственно номеру столбца в двоичной системе счисления (Таблица №6):
Таблица №6.
После распределения сигналов по входам мультиплексора были получены следующие выражения:
2.5.1.2 Первый уровень мультиплексирования
Для построения второго уровня мультиплексирования для каждого информационного входа мультиплексора второго уровня входная логическая функция реализуется с помощью двухвходового мультиплексора первого уровня. Для распределения сигналов по входам мультиплексора первого уровня также используются карты Карно соответствующих логических функций. Рассмотрим построение входных сигналов для мультиплексоров первого уровня.
-
Для входа D0 (Таблица №7).:
Таблица №7.
Входные сигналы для информационных входов 1-го мультиплексора первого уровня:
-
Для входа D1 (Таблица №8):
Таблица №8
Входные сигналы для информационных входов 2-го мультиплексора первого уровня:
-
Для входа D2 (Таблица №9):
Таблица №9
Входные сигналы для информационных входов 3-го мультиплексора первого уровня:
-
Для входа D3 (Таблица №10.):
Таблица №10
Входные сигналы для информационных входов 4-го мультиплексора первого уровня:
2.5.1.3 Функциональная схема
Функциональная схема ЦУУ на основе двух- и четырех-входовые мультиплексоров строится на основе полученных выражений для их входов следующим образом: вначале входные сигналы схемы (включая их отрицания) заводятся на 2-хвходовые мультиплексоры первого уровня в соответствии с вышеописанными выражениями. Далее прямые выходы всех четырех мультиплексоров первого уровня заводятся на информационные входы мультиплексора второго уровня также в соответствии с вышеописанными выражениями.
При построении схемы были использованы логические элементы ИЛИ-НЕ серии К155ЛЕ1.
При построении схемы были использованы мультиплексоры :
КР1533КП16, КЗ1533КП2.
Функциональная схема ЦУУ строится на основе полученных логических выражений для информационных входов мультиплексора в базисе элементов Пирса.
Функциональная схема ЦУУ представлена на Листе №3.
Соответствие сигналов на входах и выходах элементов и соответствующих логических функций показано на функциональной схеме.
2.5.2 Построение схемы 4-2
Согласно заданию, требуется реализовать ЦУУ на мультиплексорах с четырьмя информационными входами (первый уровень мультиплексирования) и управляющими сигналами Xх,Xх, а также на мультиплексорах с двумя информационными сигналами и управляющим сигналом Xх для второго уровня мультиплексирования.
Функция Y1, подлежащая реализации представлена ниже (Таблица №11.):
| X4 | X3 | X2 | X1 | X0 | |
| 0 | 1 | ||||
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
2.5.2.1 Второй уровень мультиплексирования
Реализацию ЦУУ следует начать со второго уровня мультиплексирования, то есть, с распределения входных сигналов на мультиплексоры с двумя информационными входами. Далее полученные логические функции для входов реализуются на 4-х входовых мультиплексорах первого уровня.
Для распределения сигналов по информационным входам мультиплексора обозначим столбцы карты Карно номерами входов мультиплексора соответственно значением переменной X0 в двоичной системе счисления (Таблица №12.):
Таблица №12
После распределения сигналов по входам мультиплексора были получены следующие выражения:
2.5.2.2 Первый уровень мультиплексирования
Для построения второго уровня мультиплексирования для каждого информационного входа мультиплексора второго уровня входная логическая функция реализуется с помощью четырехвходового мультиплексора первого уровня. Для распределения сигналов по входам мультиплексоров первого уровня также используются карты Карно соответствующих логических функций. Рассмотрим построение входных сигналов для мультиплексоров первого уровня.
-
Для входа D0 мультиплексора второго уровня (Таблица №13.)
Таблица №13
Получены следующие выражения для сигналов на информационные входы 1 мультиплексора первого уровня:
-
Для входа D1 мультиплексора второго уровня (Таблица №14.)
Таблица №14
Получены следующие выражения для сигналов на информационные входы 2 мультиплексора первого уровня:
2.5.2.3 Функциональная схема
Функциональная схема ЦУУ на основе четырех- и двухвходовых мультиплексоров строится на основе полученных выражений для их входов следующим образом: вначале входные сигналы схемы (включая их отрицания) заводятся на четырехвходовые мультиплексоры первого уровня в соответствии с вышеописанными выражениями. Далее прямые выходы двух мультиплексоров первого уровня заводятся на информационные входы мультиплексора второго уровня также в соответствии с вышеописанными выражениями.
При построении схемы были использованы логические элементы ИЛИ-НЕ серии К155 в виде ИМС К155ЛЕ1, а мультиплексоры КР1533КП16, К155КП2.
Логическому нулю на схеме соответствует сигнал 0, а логической единице – сигнал 1. Переменным X0-X4 соответствуют сигналы 2-6 .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
