Синтез комбинационных схем. Вариант 1

Страницы работы

Содержание работы

НГТУ

Кафедра экономической информатики

РГЗ

по дисциплине «Основы компьютерной электроники»

Тема: Синтез комбинационных схем.

Группа ФБИ-03

Студент Анин А.В.

Преподаватель Иванов Л.Н.

Дата сдачи

Отметка о зачете

2002 г.

Вариант 1

Логическая функция - f(5,8,9,12).

Задание:

В соответствии с заданным вариантом минимизировать логическую функцию f(x1x2x3x4)(x1 – старший разряд), используя карту Карно, и построить:

1.  функциональную схему на логических элементах И, ИЛИ, НЕ и показать ее обобщенное изображение в виде эквивалентной микросхемы;

2.  принципиальную схему на элементах И-НЕ серии К155;

3.  принципиальную схему на  требуемых логических элементах серии К155 (в том числе И-ИЛИ-НЕ);

4.  ввести буквенно-цифровые обозначения элементов принципиальных схем, составить спецификацию;

5.  сравнить варианты реализации принципиальных схем по времени переключения и числу корпусов микросхем, выбрать лучший.

  1. Минимизация логической функции f(x1x2x3x4), используя карту Карно:

Составим таблицу истинности:

X1

X2

X3

X4

f

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

0

0

0

0

1

0

1

1

0

1

1

0

0

0

1

1

1

0

1

0

0

0

1

1

0

0

1

1

1

0

1

0

0

1

0

1

1

0

1

1

0

0

1

1

1

0

1

0

1

1

1

0

0

1

1

1

1

0

                        _    _             _ _ _         _  _              _  _

Получили: y=x1x2x3x4 + x1x2x3x4 + x1x2x3x4+ x1x2x3x4

X1

 

 _

X1

 
Минимизируем полученную функцию, используя карту Карно:

 _

X4

 

 _

X2

 

1

X4

 
1

X2

 
1

 _

X4

 

 _

X3

 

X3

 

 _

X3

 
1


                               _ _         _  _     _     _

Получили: ymin=x1x2x3 + x1x3x4 + x1x2x3x4

  1. функциональная схема на логических элементах И, ИЛИ, НЕ:
    • 4-НЕ
    • 2-3 И
    • 1-4 И
    • 1-3 ИЛИ

Обобщенное изображение схемы в виде эквивалентной микросхемы:

  1. принципиальная схема на элементах И-НЕ серии К155:

                               _ _         _  _     _     _             _ _         _  _    _    _

Получили: ymin=x1x2x3 + x1x3x4 + x1x2x3x4 = x1x2x3 * x1x3x4 * x1x2x3x4

Составим спецификацию данной схемы:

Позиц. обознач.

Наименование

Кол.

Примечание

D1

Микросхема К155ЛА3

1

------------------

D2

Микросхема К155ЛА4

1

------------------

D3

Микросхема К155ЛА1

1

Элемент D3.2 - свободен

            Характеристики данной схемы:

  1. число корпусов микросхем = 3;
  2. количество свободных элементов = 1;
  3. число элементов для построения схемы = 8;
  4. время переключения tп=3*tлэ=3*22=66 (нс).
  1. принципиальная схема на  требуемых логических элементах серии К155 (в том числе И-ИЛИ-НЕ):

                                     _ _         _  _     _     _            _ _         _  _     _    _

Получили: ymin=x1x2x3 + x1x3x4 + x1x2x3x4 = x1x2x3 + x1x3x4 * x1x2x3x4

Составим спецификацию данной схемы:

Позиц. обознач.

Наименование

Кол.

Примечание

D1

Микросхема К155ЛН1

1

Элементы D1.5, D1.6 - свободны

D2

Микросхема К155Л4

1

------------------

D3

Микросхема К155ЛА1

1

------------------

            Характеристики данной схемы:

  1. число корпусов микросхем = 3;
  2. количество свободных элементов = 2;
  3. число элементов для построения схемы = 7;
  4. время переключения tп=tне+ tи-или-не+ tи-не=22+30+22=74 (нс).

Вывод: Принципиальная схема на элементах И-НЕ серии К-155 является лучшим вариантом для использования применительно к заданной логической функции, т.к. при равном числе корпусов микросхем число задействованных элементов больше всего на 1, а число свободных элементов меньше на 1, в то время, как она обладает значительно меньшим временем переключения.

Похожие материалы

Информация о работе