Разработка устройства суммирования по модулю девять двух двоичных трехразрядных, страница 20

Таким образом, полученная ДНФ ПМФ оптимальная:

18.

Процесс оптимизации окончен.

Получаем следующее представление ФАЛ :

Сложность данного представления ФАЛ в базисе И, ИЛИ, НЕ составляет  оператор, что на 23 оператора меньше, чем при методе минимизации.

Таким образом, получаем систему уравнений:

Сложность данного представления системы ФАЛ в базисе И, ИЛИ, НЕ составляет  оператора с учетом совместной реализации, что на 46 операторов меньше, чем при методе минимизации.

6.  Выбор элементной базы

Анализ сложности логических уравнений, полученных в процессе синтеза, показывает, что для реализации проектируемого устройства нецелесообразно использовать полузаказные БИС (БМК), а также ПЛИС. Это обусловлено тем, что сложность полученных логических уравнений невелика, что приведёт к неэффективному использованию возможностей данной элементной базы.

Для оценки возможности реализации на ИС малой степени интеграции определим максимально допустимое число логических элементов в схеме и её допустимую глубину при реализации на ИС различных серий, исходя из требований технического задания к быстродействию (не более 125 нс) и потребляемой устройством мощности (не более 110 мВт).

Серия ИС	Параметр
	Глубина схемы	Сложность схемы
130	100	3
К131	100	3
К134	10	80
К133, КМ133	45	8
К155, КМ155	45	8
К555, КМ555	20	40
533	20	40
530	200	4
КР531, КМ531	200	4
КР1533	90	80
1531	166	20
КР1531	256	20
100	344	3
К500	344	3
К1500	1333	2
К561	5	32000
564	5	32000
1564	5	32000
КР1554	58	32000
К6500	2380	20

Анализ таблицы показывает, что разрабатываемое устройство целесообразно реализовать на КМОП ИС серии КР1554, поскольку остальные серии не подходят для реализации по показателям сложности или глубины схемы.

Данная серия КМОП ИС обладает практически всей номенклатурой логических элементов, необходимой для реализации полученных в процессе синтеза логических уравнений. А так же отличается маленьким токопотреблением и необходимым для устройства быстродействием. Так же данная серия подходит по всем остальным показателям, заданным в техническом задании.

Показатель	Значение
Напряжение питания
Диапазон рабочих температур	-45°C … +85°C
Срок эксплуатации	25 лет
Наработка на отказ	100000

Таким образом, для реализации данного устройства выбираем серию КР1554.

7.  Факторизация системы логических уравнений

Для проектируемого устройства проведение факторизации целесообразно только для системы логических уравнений, полученных при минимизации функций алгебры логики, описывающих работу синтезируемой схемы, и их декомпозиции с использованием метода приближающих монотонных функций.

7.1. Факторизация логических уравнений, полученных методом минимизации

Рассмотрим систему уравнений, полученных в ходе минимизации:

Для логических уравнений, полученных в результате минимизации, дизъюнктивные факторы (одинаковые дизъюнкции импликант в их МДНФ) отсутствуют, в связи с чем факторизация возможна лишь путем формирования конъюнктивных факторов. Проведем их раздельную пошаговую факторизацию.

Проведем факторизацию функции