Сумматор по модулю семь

Министерство образования и науки Российской Федерации

Балтийский государственный технический университет

"Военмех" им. Д.Ф. Устинова

Кафедра радиоэлектронных систем управления

Курсовой проект по дисциплине

«Проектирование цифровых устройств» на тему

«Сумматор по модулю семь»

Вариант 6

Выполнил: Певзнер Д.Я, гр. И491

Руководитель: Музыченко О.Н.

Санкт-Петербург

2013

Содержание

Техническое задание на курсовое проектирование.......................................................... 3

1. Анализ технического задания........................................................................................... 4

2. Составление таблицы истинности.................................................................................... 5

3. Замена симметричных переменных с использованием элементарных симм. функций................................................................................................................................... 7

4. Анализ целесообразности совместной реализации системы функций..................... 10

5. Минимизация системы функций алгебры логики (раздельная)................................ 12

6. Декомпозиция системы функций алгебры логики методом ПМФ............................. 17

7. Выбор элементной базы.................................................................................................. 21

8. Факторизация системы логических уравнений............................................................ 22

9. Разработка принципиальной схемы синтезируемого устройства.............................. 24

10. Расчёт основных параметров устройства.................................................................... 25

11. Моделирование работы устройства............................................................................ 26

12. Меры обеспечения контроля при изготовлении и эксплуатации............................ 27

13. Оценка степени выполнения задания......................................................................... 28

Список использованной литературы.................................................................................. 29

Приложение 1. Электрическая принципиальная схема.

Техническое задание на курсовое проектирование

Тема: Сумматор по модулю семь

Требования:

- напряжение питания 5в +- 5%

- потребляемая мощность: не более 80 мвт

- время формирования выходного сигнала не более 100 нс

- время наработки на отказ не менее   500000  час.

Условия эксплуатации:

- диапазон рабочих температур от -30⁰ С до +40⁰ С; 

- перегрузки до 5g;

- одиночные удары с ускорением не более 10g длительностью 0.1-1 мкс;

- вибрация с частотой 10 - 500 гц и ускорением не более 10g. .

Срок эксплуатации 15 лет, наработка за время эксплуатации до 85 тыс. часов.

Дополнительные требования.                     

Предусмотреть меры обеспечения контроля при изготовлении и эксплуатации

Содержание пояснительной записки.

1.  Анализ технического задания

2.  Составление таблицы истинности

3.  Использовать замену симметричных переменных с использованием элементарных симметричных функций

4.  Анализ целесообразности совместной реализации системы функций

5.  Минимизация системы функций алгебры логики (раздельная)

6.  Декомпозиция системы функций алгебры логики методом ПМФ

7.  Выбор элементной базы

8.  Факторизация системы логических уравнений

9.  Разработка принципиальной схемы  синтезируемого устройства

10.  Расчет основных параметров устройства (время переключения, потребляемая мощность, время наработки на отказ)

11.  Моделирование работы устройства,  анализ правильности функционирования и          состязаний в схеме.

12.  Оценка степени выполнения задания

Плакаты и чертежи

1. Принципиальная схема устройства

1. Анализ технического задания

Проектируемое устройство должно выполнять арифметическую операцию сложения по модулю семь двух чисел в двоичном коде. На входы устройства поступают два входных операнда Х₁ и Х₂, значения которых не превосходят 6, а на выходе формируется двоичный код Y, описываемый следующим уравнением:

(1)

Разрядность операндов и выходного кода определяется формулой:

Исходя из этого, обозначим  входные операнды и выходной код так:  , , . Разрабатываемый сумматор будет иметь шесть входов и три выхода. Для того, чтобы устройство удовлетворяло требованиям ТЗ, необходимо не только правильно его синтезировать, но и грамотно выбрать элементную базу.

2. Составление таблицы истинности

На основе уравнения (1) сформируем таблицу истинности устройства (табл. 1). При формировании таблицы необходимо учесть, что функции алгебры логики, описывающие работу устройства, будут не определены на всех входных наборах, соответствующих значениям Х₁ = 7 или Х₂ = 7. Входные наборы   отсортируем по количеству неинверсных переменных.

Табл.1