Сумматор по модулю пять, страница 16

Принципиальная схема устройства приведена в приложении.

Расчет основных параметров устройства

Для оценки быстродействия необходимо определить пути распространения сигналов от входа к выходу максимальной глубины. Анализ схемы показывает, таких путей два:

1. 2ИЛИ→2И→3ИЛИ-НЕ→3И→3ИЛИ-НЕ

2. 2И→2И→3ИЛИ-НЕ→3И→3ИЛИ-НЕ

3. 2ИЛИ→2И→2ИЛИ→3И→3ИЛИ-НЕ

4. 2И→2И→2ИЛИ→3И→3ИЛИ-НЕ

5. 2ИЛИ→НЕ→2И→3ИЛИ-НЕ→3ИЛИ-НЕ

6. 2ИЛИ→2И→3ИЛИ-НЕ→3И→2ИЛИ-НЕ

7. 2И→2И→3ИЛИ-НЕ→3И→2ИЛИ-НЕ

Максимальное время переключения схемы при распространении сигнала по каждому из рассмотренных вариантов пути составляет:

1. 60 нс

2. 58 нс

3. 63 нс

4. 61 нс

5. 58 нс

6. 61 нс

7. 59 нс

Таким образом максимальное время переключения синтезированной схемы не превышает 80 нс.

Проведем расчет потребляемой мощности  разработанного устройства. Сначала рассчитаем потребляемый ток:

Следовательно, потребляемая схемой мощность равна:

P_max=2,3 мВт

P_ср= 1,125 мВт

Рассчитаем показатели надежности разработанного устройства.

Интенсивность отказов устройства, содержащего разнотипные элементы, определяется следующим соотношением:

где  - число элементов i-того типа,  - число типов элементов  в составе устройства,  - интенсивность отказов элементов i-того типа.

Проведем расчет показателей надежности разработанного устройства:

Тип элемента	Число элементов	λ [час-1]	Q*λ [час-1]
КР1533ЛН1	1	0,017*10-6	0,017*10-6
КР1533ЛЛ1	2	0,017*10-6	0,034*10-6
КР1533ЛИ1	3	0,017*10-6	0,051*10-6
КР1533ЛИ3	1	0,017*10-6	0,017*10-6
КР1533ЛЕ1	1	0,017*10-6	0,017*10-6
КР1533ЛЕ4	2	0,017*10-6	0,017*10-6
Паяные соединения	110	10-9	0,11*10-6
Конденсаторы	4	0,004*10-6	0,016*10-6
Вилка разъема	1	0,011*10-6	0,011*10-6
Суммарная интенсивность отказов			0,273*10-6

Время наработки на отказ разработанного устройства при этом составит:

Моделирование работы устройства, анализ правильности функционирования

Моделирование работы проектируемого устройства было произведено в среде OrCad 9.2.

Диаграмма функционирования устройства:

 

На основании диаграммы составим таблицу истинности устройства:

Входные операнды		Преобразованные операнды		Y
X1	X2	Z1	Z2
000 000 000 000 000 001 001 001 001 001 010 010 010 010 010 011 011 011 011 011 100 100 100 100 100	000 001 010 011 100 000 001 010 011 100 000 001 010 011 100 000 001 010 011 100 000 001 010 011 100	000 001 010 011 100 001 001 011 011 101 010 011 010 011 110 011 011 011 011 111 100 101 110 111 100	000 000 000 000 000 000 001 000 001 000 000 000 010 010 000 000 001 010 011 000 000 000 000 000 100	000 001 010 011 100 001 010 011 100 000 010 011 100 000 001 011 100 000 001 010 100 000 001 010 011

Оценка степени выполнения задания

Разработанное устройство суммирования по модулю пять соответствует требованиям технического задания по следующим параметрам:

Анализ выполнения требований технического задания

Список использованной литературы

1. Музыченко О. Н. «Проектирование цифровых устройств»: Мет. указания  по курсовому проектированию  / БГТУ СПб., 2000 – 74 с.
2. Музыченко О. Н. «Универсальные методы синтеза логических схем. Книга 1»: Учеб. пос. / БГТУ СПб., 2005 – 150 с.
3. Музыченко О. Н. «Универсальные методы синтеза логических схем. Книга 2»: Учеб. пос. / БГТУ СПб., 2005 – 136 с.
4. Петровский И.И., Прибыльский А.В., Троян А.А., Чувелев В.С. «Логические ИС КР1533. КР1554. Справочник». В 2х частях.