В курсовой работе зададим входные и выходные функции с помощью таблицы истинности, которая приведена в таблице 1. При небольшом числе переменных удобен графический метод упрощения выражений для функций алгебры логики с помощью карт Карно. Карта Карно представляет собой определенную форму таблицы истинности. Каждая клетка соответствует определенному набору аргументов, причем этот набор определяется присвоением значения 1 аргументам на пересечении строк и столбцов которых расположена клетка. Число клеток карты равно числу возможных наборов значений аргументов и при числе наборов аргументов n равно 2n. В данном случае карта содержит 32 клетки, так как имеется 5 аргументов. В каждую клетку карты записывается значение функции на соответствующем этой клетке наборе значений аргументов. В форме карт Карно заданные функции представлены на рисунке 3. Далее все клетки, содержащие 1, объединяются в замкнутые области. При этом каждая область должна представлять собой прямоугольник с числом клеток 2к, где к = 0,1,2,3…. Области могут пересекаться, и одни и те же клетки могут входить в разные области. При охвате клеток карты замкнутыми областями следует стремится, чтобы число областей было минимальным, так как число членов в записи минимизированного выражения будет минимальным. Используя карты Карно запишем логические выражения минимизированной функции в базисе ИЛИ -НЕ:
Для реализации схемы будем использовать серию К561. Нам потребуется:
- 10 микросхем К561 ЛЕ6 (2 – 4 – ИЛИ – НЕ)
- 2 микросхемы К561 ЛЕ10 (3 – 3 – ИЛИ – НЕ)
-
микросхемы К561 ЛЕ5 (4 – 2 – ИЛИ – НЕ)
- 5 микросхем К561 ЛН2 (6 НЕ)
Схема, выполненная с использованием данных логических элементов, представлена на рисунке 1 в приложении А.
Для упрощения проектирования КЦУ используются методы непосредственного перехода от логических функций к комбинационному устройству. Эти методы основаны на использовании непосредственно таблиц истинности и элементов с программируемой структурой (мультиплексоры, ПЗУ, ПЛМ). В данной работе проведем проектирование КЦУ с использованием мультиплексоров. Мультиплексор – это устройство для коммутирования нескольких информационных входов на один выход. Для КМОП логики выпускаются только восьмивходовые мультиплексоры, а нам необходимо иметь два 16 – ти входовых мультиплексора, чтобы сформировать заданную последовательность импульсов. Для этого в курсовой работе применена схема каскадирования без стробирования. На выходе может быть только “0” или “1”. Для этого входные переменные x подаются на адресные входы мультиплексора, а на информационных входах задаются “0” или “1” в зависимости от таблицы истинности. В работе используется мультиплексор К564КП2, так как у него не хватает одного адресного входа, то синтез осуществляется по методу остаточной переменной. Выберем остаточную переменную x1. Преобразование таблицы истинности по данному методу показано также в таблице 1.
По проделанному синтезу КЦУ на мультиплексорах можно выделить следующие его достоинства:
1.Сокращение трудозатрат на всех этапах проектирования и изготовления.
2.Снижаются аппаратные затраты, особенно при числе переменных больше 4.
3.Снижается стоимость.
4.Повышается надежность.
2. 3 СХЕМА НАЧАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
В разработке данного цифрового устройства были задействованы триггеры, счетчики, поэтому нам необходимо использовать схему начальной установки. У этой схемы есть определенная цель, а именно, она должна привести вышеперечисленные устройства в начальное (нулевое) состояние после установления напряжения питания. Коммутация напряжения, которое поступает на вход схемы с определенной задержкой – это принцип работы данной схемы. Коммутируя напряжение, эта схема не “выпускает“ переходные процессы из источника вторичного питания. Также будем использовать эту схему и для обнуления всех триггеров и счетчиков при включении питания. Для этого необходимо поставить на выход схемы начальной установки схему, выделения переднего фронта на выходе которой, при включении питания образуется импульс для обнуления счетчиков и триггеров.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.