Сумматор по модулю пять, страница 14

Тип

Серия ИС

Параметр

Глубина схемы

Сложность схемы

ТТЛ

130

8

3

К131

8

3

К134

0

80

К133, КМ133

3

8

К155, КМ155

3

8

ТТЛШ

К555, КМ555

4

40

533

4

40

530

16

4

КР531, КМ531

16

4

КР1533

7

80

1531

13

20

КР1531

20

20

ЭСЛ

100

27

3

К500

27

3

К1500

106

2

КМОП

К561

0

32000

564

0

32000

1564

1

32000

КР1554

4

32000

НОПТШ

К6500

190

16

Из всех рассмотренных серий ИС только 533, 555, 1554, 1533 и 1531 могут быть использованы для реализации синтезируемого устройства умножения по модулю пять. Причем для ИС серий 533, 555 и 1554 реализация проектируемого устройства возможна только на основе минимальной ДНФ, поскольку глубина схемы в этом случае не превышает 4, если все импликанты имеют число переменных, не превышающее числа входов ЛЭ И (И-НЕ) серии. ИС остальных серий не позволяют реализовать проектируемое устройство либо из-за низкого быстродействия (серии 134, 133, 155, 561, 564, 1564), либо из-за большой потребляемой мощности (серии 130, 131, 530, 531, 100, 500, 1500). По этой причине для дальнейшего рассмотрения выберем только ИС серий 1533 и 1531.

В соответствии с условиями эксплуатации, приведенными в ТЗ, любая из рассмотренных серий ИС может быть использована для реализации проектируемого устройства.

Проверим возможность использования выбранных серий ИС по сроку эксплуатации. Характеристики надежности ИС приведены в таблице:

Серия ИС

Наработка на отказ, час

Срок сохраняемости, лет

КР1533

50 000

15

КР1531

50 000

15

1531

100 000

25

Из приведенной таблицы видно, что по сроку сохраняемости ИС выбранных серий могут быть использованы для реализации проектируемого устройства.

Анализ полученных в процессе синтеза логических уравнений, а также допустимых параметров проектируемого устройства показывает, что использование ИС серии КР1533 является предпочтительным, поскольку обеспечивает значительно меньшую потребляемую мощность устройства.

Тип элемента

Обозначение

Время вкл/выкл, нс

I0/I1, мА

КР1533

1531

КР1533

1531

8И-НЕ

ЛА2

12/10

-

0.9/0.36

-

4*2И-НЕ

ЛА3

8/11

5.16/6

3/0.85

10.2/2.8

3*3И-НЕ

ЛА4

10/11

5.16/6

2.2/0.6

7.7/2.1

2*4И-НЕ

ЛА1

11/10

5.16/6

1.5/0.4

5.1/1.4

6*НЕ

ЛН1

8/11

5.16/6

3.8/1.1

15.3/4.2

4*2И

ЛИ1

10/13

6.36/6.72

4/2.4

12.9/8.3

3*3И

ЛИ3

10/13

6.36/6.72

3/1.8

9.7/6.2

2*4И

ЛИ6

10/26

-

2/1.2

-

4*2ИЛИ-НЕ

ЛЕ1

10/12

5.16/6.66

4/2.2

13/5.6

3*3ИЛИ-НЕ

ЛЕ4

9/15

-

4/1.8

-

4*2ИЛИ

ЛЛ1

12/14

6.36/6.72

4.9/4

15.5/9.2

4*2

ЛП5

12/17

-

5.9/5.9

-

4-4И-2ИЛИ-НЕ расширяемый по ИЛИ

ЛР4

30/25

-

1.25/0.75

-


Факторизация системы логических уравнений

1. Рассмотрим систему логических уравнений, полученных методом минимизации:

В результате минимизации получена следующая система МДНФ:

Суммарная сложность L=29 операторов И,ИЛИ, НЕ.

Конъюнктивные факторы с качеством 1: , , :

В результате система уравнений имеет вид:

Суммарная сложность полученного представления составляет L=26 операторов И, ИЛИ, НЕ, что на 3 оператора меньше сложности исходного представления.

2. Рассмотрим систему логических уравнений, полученных методом ПМФ:

Суммарная сложность L=28 операторов И, ИЛИ, НЕ.

Конъюнктивные факторы с качеством 1: , ,