Анализ принципиальных схем на элементах И-ИЛИ-НЕ

1) Минимизирую заданную в числовой форме логическую функцию( х1 – старший разряд), используя карту Карно

f=V(2, 5, 12, 13)-это следует из таблицы истинности.

      _   _      _      _       _                   _  _              _

Y= X₁X₂X₃X₄ + X₁X₂X₃X₄ + X₁X₂X₃X₄ + X₁X₂X₃X₄

Найдём Y_min используя карту Карно.

                                                                              __

                                             X₁                      X₁

__   X2   X2		1			__ X4 X4 __ X4
	1			1
				1

                                      __                            __

                                       X₃            X₃           X₃

                    _           _          _   _      _

Y_min = X₁X₂X₃ + X₂X₃X₄ + X₁X₂X₃X₄

2) Построю функциональную схему на логических элементах И, ИЛИ, НЕ.

• 5 – НЕ
• 2 – 3И
• 1 – 4И
• 1 – 3ИЛИ

3) Покажу её обобщенное изображение в виде эквивалентной микросхемы.

4) Построю принципиальную схему на элементах И-НЕ серии К155.

 

                    _           _          _   _      _                  _         _         _   _      _

Y_min = X₁X₂X₃ + X₂X₃X₄ + X₁X₂X₃X₄ =    X₁X₂X₃ *X₂X₃X₄ *X₁X₂X₃X₄

Составим спецификацию данной схемы:

Позиционное обозначение	Наименование	Кол-во	Примечания
D1 D2 D3	Микросхема К155ЛА3 Микросхема К155ЛА4 Микросхема К155ЛА1	1 1 1	---------- ---------- Элемент D3.2 – свободен

Характеристики данной схемы:

1) Затраты оборудования: 3 микросхемы;

2) Время переключения: T = n*t_л.э = 3*22 = 66 (нс);

5) Построю принципиальную схему на требуемых логических элементах серии К155(в том числе И-ИЛИ-НЕ)

                    _           _          _   _      _                _          _           _  _      _

Y_min = X₁X₂X₃ + X₂X₃X₄ + X₁X₂X₃X₄  = X₁X₂X₃ * X₂X₃X₄ + X₁X₂X₃X₄

 Составим спецификацию данной схемы:

Позиционное обозначение	Наименование	Кол-во	Примечания
D1 D2 D3	Микросхема К155ЛН1 Микросхема К155Л4 Микросхема К155ЛА4	1 1 1	Эл-ты D1.5, D1.6 – свободны ---------- Элемент D3.3– свободен

Характеристики данной схемы:

1) Затраты оборудования: 3 микросхемы;

2) Время переключения: T = t_НЕ + t_{И-ИЛИ-НЕ} +t_И-НЕ = 22+ 30 + 22 = 74 (нс);

Вывод: Принципиальная схема на элементах И-ИЛИ-НЕ серии К-155 является лучшим вариантом для использования, так как при равном числе корпусов микросхем и небольшой разницей во времени переключения она обладает большим числом свободных, не использованных элементов, что повышает ремонтопригодность схемы.