Проектування цифрових пристроїв на типових ІС та на ВІС програмованої структури за допомогою використання моделюючого пакету MAX+plus ІІ, страница 4

Рисунок 6 - Структурна схема функції в базисі АБО–НЕ

В результаті видно, що складність даної схеми, становить 7/12.

Мінімізація функції із застосуванням редукції у базисі АБО-НЕ спрощує схему даної функції.  Але порівнюючи складність схеми на рисунку 6 зі складністю схем у п.1.2, виявилося, що схема реалізована у базисі І-АБО-НЕ має найменшу складність, яка становить 3/14.

1.4 Технічне проектування мінімальної форми на ІС

Мінімальна форма реалізації в базисі І-АБО-НЕ. Тому ввиконаємо елементи технічного проектування заданої функції на ІС.   

  Для проектування схеми на інтегральних мікросхемах використаємо, наприклад, мікросхеми серії К555 та К155, які реалізують функцію І-АБО-НЕ і мають наступні параметри.

Таблиця 2 –  Параметри інтегральних схем                       

 

Параметр	155ЛН2	555ЛР13
	33	2
	/-1,6/	/-0,4/
	0,04	0,02
	0,4	0,5
	-	2,7
	15	20
	55	20

                                    К155ЛН2                    К555ЛР13  

Рисунок 7- Структурні схеми обраних ІС

Виконавши технологічне проектування на обраних мікросхемах розроблений пристрій буде мати вигляд , що зображений на рисунку 8.

Рисунок 8- Структурна схема пристрою на мікросхемах

1.5 Автоматичне проектування та аналіз пристрою

Виконаємо автоматичне проектування пристрою за схемами п. 1.2 за допомогою програми МАХ+рlus II, на рівні примітивів у графічному редакторі.

Зображаємо функцію після мінімізації функції у базисі І-НЕ:

Рисунок 9 - Модель схеми заданої логічної функції у базисі І-НЕ

Зображаємо функцію у базисі АБО-НЕ:

Рисунок 10 - Модель схеми заданої логічної функції у базисі АБО-НЕ

Часові діаграми функцій зображені на рисунку 11 (час затримки 6.0 ns):

Рисунок 11 - Часові діаграми роботи схеми

Здійснимо автоматичний аналіз швидкодії:

 

Рисунок 12 – Часовий аналіз виконаний за допомогою матриці затримок

    1.6 Автоматичний аналіз правильності проектування шляхом введенням виразу мовою AHDL

Виконаємо автоматичний аналіз правильності проектування шляхом введенням виразу:  мовою AHDL:

Результати часових діаграм, створених з текстового та графічного файлу, точно збігаються (так як часова діаграма стала червоного кольору):

Рисунок 13 - Часова діаграма роботи

Висновок:  порівнявши результати, отримані за допомогою автоматичного проектування та розрахунку вручну, можна побачити, що дані повністю збігаються, тобто це завдання виконане вірно.

2 ПРОЕКТУВАННЯ ПРИСТРОЮ НА ЦКП

2.1 Синтез пристрою на суматорі

Згідно з варіантом синтезуємо пороговий пристрій для реалізації функцій, заданих ТЗ на ІС (жорсткої структури) типових ЦКП.

Пороговий елемент на суматорі (SM): 5 з 9.

Таблиця відповідності                                   Таблиця 3

i	C2	S2	S1	S0	Y5
0	0	0	0	0	0
1	0	0	0	1	0
2	0	0	1	0	0
3	0	0	1	1	0
4	0	1	0	0	0
5	0	1	0	1	1
6	0	1	1	0	1
7	0	1	1	1	1
8	1	0	0	0	1
9	1	0	0	1	1

Переходимо від таблиці відповідності до діаграми термів: