Пояснительная записка (1058558), страница 2
Текст из файла (страница 2)
+
Для упрощения синтеза ЦУУ на элементах Пирса, рассмотрим перевод в базис стрелки Пирса каждой конъюнкции отдельно:
1) 
Эта конъюнкция соответствует элементам 1, 2, 11, 19 на функциональной схеме и, соответственно, выходному сигналу № 29.
2) 
Эта конъюнкция соответствует элементам 3, 4, 12, 13, 20 на функциональной схеме и, соответственно, выходному сигналу № 30.
3) 
Эта конъюнкция соответствует элементам 5, 6, 14, 15, 21 на функциональной схеме и, соответственно, выходному сигналу № 31.
4) 
Эта конъюнкция соответствует элементам 7, 8, 16, 17, 22 на функциональной схеме и, соответственно, выходному сигналу № 32.
5) 
Эта конъюнкция соответствует элементам 9, 10, 18, 23 на функциональной схеме и, соответственно, выходному сигналу № 25.
Для дальнейшего приведения функции в базис стрелки Пирса, будем суммировать все вышеописанные конъюнкции. Тогда получим следующее выражение:
, или
Первое слагаемое этой суммы соответствует сигналу 36 и элементам 24 и 26 на функциональной схеме, а второе – сигналу 37 и элементам Пирса 25 и 37. Их сумма соответствует сигналу 39 и элементам Пирса 28 и 29.
2.4.2 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 (TTJI). 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-п-переходов. В результате при сохранении быстродействия микросхем серии К555 на уровне серии К155 удалось уменьшить ее потребляемую мощность примерно в 4...5 раз.
2.4.3 Функциональная схема
Функциональная схема разработанного цифрового управляющего устройства на основе элементов Пирса представлена на рисунке № 1 в приложении №1.
Схема разработанного цифрового управляющего устройства в обозначениях программы Electronics Workbench (EWB) представлена на схеме №1 в приложении №2.
2.5 Синтез ЦУУ на основе мультиплексоров и логических элементов Шеффера
2.5.1 Построение карты Карно для распределения входов мультиплексоров
Для распределения сигналов по информационным входам мультиплексора используется метод карт Карно. Управляющими сигналами мультиплексора по заданию являются сигналы XхXхXх.
2.5.2 Построение входных логических функций для информационных входов мультиплексоров
Входные логические функции для информационных входах мультиплексора строятся на основе карт Карно. Так, для входов D0-D7 получаем:
2.5.3 Минимизация входных логических функций для информационных входов мультиплексоров
Для минимизации логических функций, поступающих на информационные входы мультиплексора применяется метод карт Карно для каждого информационного входа. Также сразу производится перевод функций в базис штриха Шеффера.
|
|
|
|
|
|
|
|
2.5.4 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 (TTJI). 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-п-переходов. В результате при сохранении быстродействия микросхем серии К555 на уровне серии К155 удалось уменьшить ее потребляемую мощность примерно в 4...5 раз.
2.5.5 Функциональная схема
Функциональная схема разработанного цифрового управляющего устройства на основе мультиплексора с 8-ю информационными входами и элементов Шеффера представлена на рисунке № 2 в приложении №1.
Схема разработанного цифрового управляющего устройства в обозначениях программы Electronics Workbench (EWB) представлена на схеме№2 в приложении№2.
2.6 Выводы по задаче №1
-
Реализация ЦУУ на базе мультиплексора и комбинационных схем значительно сокращает количество использованных элементов. Следовательно, предпочтительнее использовать мультиплексоры.
-
При реализации ЦУУ только на элементах Пирса следует минимизировать ДНФ функции, так как построение ЦУУ непосредственно по СДНФ приведет к значительным затратам элементов и времени, а также, как следствие, к увеличению вероятности ошибки при построении ЦУУ.
-
При реализации ЦУУ на основе минимальной ДНФ с использованием элементов Пирса целесообразно предварительно произвести группировку конъюнкций ДНФ, тем самым, сокращая количество элементов
3. Задача2
3.1 Табличная форма и СДНФ функции Y2
В таблице представлена логическая функция Y1:
| X5 | X4 | X3 | X2 | X1 | X0 | Y1 | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 4 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 5 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 6 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 7 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 8 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 9 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 10 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 11 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 12 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 13 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 14 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 15 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 16 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 17 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 18 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 19 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 20 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 21 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 22 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 23 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 24 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 25 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 26 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 27 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 28 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 29 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 30 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 31 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 32 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 33 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 34 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 35 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 36 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 37 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 38 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 39 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 40 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 41 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 42 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 43 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 44 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 45 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 46 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 47 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 48 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 49 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 50 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 51 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 52 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 53 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 54 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 55 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 56 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 57 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 58 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 59 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 60 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 61 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 62 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 63 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
Построение СДНФ логической функции Y1:
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
