Другие предметы \ Схемотехника

Проектирование арифметико-логического устройства для выполнения операций сложения и вычитания чисел с плавающей точкой, страница 6

·  Интегральная инжекционная логика (И2Л)

·  ТТЛ с барьером Шотки (ТТЛШ)

Ниже будут рассмотрены достоинства и недостатки некоторых тенологий

Эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ)

Достоинтсва:

·  Высокое быстродействие, т.к. транзисторы не насыщаются tз. ср.=4,6 нс.

·  На выходах стоят эмиттерные повторители и, следовательно, увеличивается нагрузочная способность

·  Широкие логические возможности, т.к. схема имеет два выхода

Недостатки:

·  Большая потребляемая мощность, т.к. в схеме переключаются большие токи

·  Низкая помехоустойчивость

МОП транзисторная логика на комплиментарных ключах (КМОП)

Достоинства:

·  Большая помехоустойчивость, т.к. высокий логический перепад

·  Высокая нагрузочная способность, т.к. схема имеет большое выходное сопротивление (Rвых)

·  Высокая степень интеграции, т.к. нет изолирующих каналов

Недостатки:

·  Низкое быстродействие, по сравнению с ТТЛШ

Интегральная инжекционная логика (И2Л)

Достоинства:

·  Малая потребляемая мощность, т.к. в схеме протекает ток мкА, а Uпит=1 В

·  Высокая степень интеграции

Недостатки:

·  Невысокая помехоустойчивость, т.к. логический перепад 0,5-0,8 В

·  Быстродействие ниже, чем в схемах ЭСЛ

Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ)

    Достоинтсва:

·  Высокая помехоустойчивость

·  Высокое быстродействие

Недостатки:

·  Низкая нагрузочная способность

ТТЛ с барьером Шотки (ТТЛШ)

Достоинства:

·  Высокое быстродействие, так как емкость нагрузки заряжается через открытый транзистор

·  Меньше потребляемая мощность

Недостатки:

·  Быстродействие меньше чем у ЭСЛ, но по мере развития технологии этот недостаток устраняется

Исходя из вышеперечисленных данных для выполнения данного курсового проекта наиболее подходит серия К555 выполненная по тенологии ТТЛШ.

За счет применения транзисторов с барьером Шотки микросхемы данной серии имеют потребляемую мощность в 4-5 раз меньшую чем аналогичные из серии К155 (ТТЛ), при одинаковом быстродействии.

Поскольку некоторые необходимые элементы в серии К555 отсутствуют, были также использованы микросхемы серий К155, КР531, КР1533.

У всех микросхем питание подводится к 7-му выводу, а земля к 14, за исключением К155ИД1, у которой питание подводится к 5-му выводу, а земля к 12.

Нагрузочная способность микросхем серии К155 – 10, К555 – 20, КР1533 – 40,  КР531 – 10.

В табл. 2.1 приведен список используемых микросхем и их основные параметры. Графическое изображение элементов представлено на рис 2.3.

Таблица 2.1

Обозначение микросхемы

Функциональное назначение

Pср мВт

Tз ср нс
К155ИМ3

Четырехразрядный сумматор

640

45

К155ИД1

Дешифратор 4-10

132

50

К555ИЕ19

2 четырезразрядных десятичных счетчика

130

30

К555ИЕ6

Десятичный реверсивный счетчик

170

43,5

К555ИР22

Восьмиразрядный регистр хранения информации, с Z состоянием

220

36

К555ЛА3

4 элемента 2И-НЕ

16,5

20

К555ЛЕ4

3 элемента 3ИЛИ-НЕ

32,5

15

К555ЛИ1

4 элемента 2И

36

24

К555ЛИ6

2 элемента 4И

18,5

24

К555ЛЛ1

4 элемента 2ИЛИ

44

22

К555ЛН1

6НЕ

25

20

К555ЛП12

4 сумматора по модулю 2

50

30

К555ТМ2

2 D-триггера

44

32

КР1533АП14

8 буферных элементов с Z  состоянием

128

24,6

КР531ЛЕ7

2 элемента 5ИЛИ-НЕ

185

6

КР531ЛР11

2 элемента 2И+2И-ИЛИ-НЕ

100

5,5

 


 



2.4 Описание электрической принципиальной схемы АЛУ для выполнения сложения и вычитания чисел с плавающей точкой

          Принцип работы устройства подробно описан в разделе 2.4.

          Основные узлы схемы

·  Регистры D9-D14 – служат для хранения входных операндов и сдвига мантисс при выравнивании порядков.

·  Регистры D18-D21 – используются для сдвига мантисс при выравнивании порядков.

Скачать файл