Цифровые интегральные микросхемы. Неиспользуемые входы в схемах И-НЕ и ИЛИ-НЕ. Короткие замыкания выхода схем относительно земли и положительного напряжения питания

этой причине разность напряжений между двумя многоэмиттерными входами не должна превышать 5,5В.

Учебным планом подготовки по специальности Т.07.02 "Промышленная электроника" установлена дисциплина "Электронные цепи дискретного действия". Цель дисциплины, – изучение студентами теоретических основ анализа и синтеза электронных цифровых и импульсных устройств на интегральных цифровых микросхемах малой и средней степени интеграции. Результатом  изучения курса является данная курсовая работа.

1. Постановка задачи.

§  Составить таблицу истинности для 5-ти входных переменных (A,B,C,D,E). В правой части таблицы должно быть N столбцов, где N – число букв фамилии студента.

§  Разработать схему генератора импульсов с f = 100 (кГц), относительная нестабильность частоты –  .

§  Элементная база на ТТЛ микросхемах.

§  К выходу генератора импульсов подключить счётчик разрядом 5+n, к выходам разрядов счётчика подключить N схем сравнения кодов, обеспечивающих формирование импульсов записи в моменты совпадения кодов 5-ти младших разрядов счётчика кода букв с интервалом времени, соответствующем каждой букве фамилии.

§  По каждому из этих N импульсов записи произвести запись 5-ти разрядного двоичного кода каждой буквы фамилии в соответствующий регистр памяти.

§  Преобразовать таблицу истинности: все единицы всех столбцов в одном столбце. По такой преобразованной таблице составить Булево выражение, заполнить карту Карно. Произвести минимизацию Булева выражения по карте Карно и записать минимизированное Булево выражение.  

§  Разработать структурную схему по первоначальной таблице истинности.

§  Разработать принципиальную схему.

§  Привести энергетические параметры.

2. Таблица истинности

Необходимо составить таблицу истинности для 5 входных переменных. Выходные переменные соответствуют буквам в фамилии Каранчук.

Таблица 1.

	Буква	A	B	C	D	E	F1	F2	F3	F4	F5	F6	F7	F8	F∑
0	-	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
1	А	0	0	0	0	1	0	1	0	1	0	0	0	0	1
2	Б	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
3	В	0	0	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
4	Г	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
5	Д	0	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
6	Е	0	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
7	Ж	0	0	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
8	З	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
9	И	0	1	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
10	Й	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
11	К	0	1	0	1	1	1	0	0	0	0	0	0	1	1
12	Л	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
13	М	0	1	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
14	Н	0	1	1	1	0	0	0	0	0	1	0	0	0	1
15	О	0	1	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
16	П	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
17	Р	1	0	0	0	1	0	0	1	0	0	0	0	0	1
18	С	1	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
19	Т	1	0	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
20	У	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	1
21	Ф	1	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
22	Х	1	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
23	Ц	1	0	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
24	Ч	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	1
25	Ш	1	1	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
26	Щ	1	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
27	Ы	1	1	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
28	Ь	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
29	Э	1	1	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0
30	Ю	1	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
31	Я	1	1	1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0

Полный код буквы

Таблица 2.

	Полный       код					буквы
Буква	Разряды кода букв					N
	А	B	C	D	E	n2	n1	n0
К	0	1	0	1	1	0	0	0
А	0	0	0	0	1	0	0	1
Р	1	0	0	0	1	0	1	0
А	0	0	0	0	1	0	1	1
Н	0	1	1	1	0	1	0	0
Ч	1	1	0	0	0	1	0	1
У	1	0	1	0	0	1	1	0
К	0	1	0	1	1	1	1	1

3. Минимизация булева выражения.

Пользуясь таблицей 1, составляем Булево выражение:                                                   

Заполняем карту Карно (рис.4):

Рис. 4

Проводим минимизацию и записываем минимизированное Булево выражение:

4. Структурная схема

 

Структурная схема разрабатываемого устройства представлена на рисунке 5

Принцип работы устройства следующий.

Генератор импульсов вырабатывает импульсы с заданной частотой 100кГц. Эти импульсы поступают на двоичный счетчик, на выходе которого формируется двоичный код, причем младшие 5 разрядов этого кода соответствуют коду буквы, а старшие 3 соответствуют номеру буквы. Двоичный код с выхода счетчика поступает на схему совпадения кода. Схема совпадения кода представляет собой восемь логических элементов И, по одному на каждую букву. При совпадении кода буквы и ее номера в фамилии на выходе соответствующего элемента И появляется сигнал разрешающий загрузку кода буквы в соответствующий регистр.

5. Генератор импульсов.

   В качестве генератора импульсов применено следующее схемное решение (рис.6):

Рис.6

Данный автогенератор за счет кварцевого резонатора имеет относительную нестабильность частоты порядка . Частота следования импульсов стабилизирована кварцевым резонатором на частоту 100 кГц. Конденсатор С4 служит для точной подстройки частоты генерации. Для предотвращения звона на фронтах импульсов ставиться конденсатор С2 порядка 100 пФ. Выбираем С2=100пФ.

Резисторы R2 и R3 служат для задания рабочей точки логических элементов и выбираются в пределах 100…680 Ом для ТТЛ логики. Если номиналы резисторов будут превышать это значение то запуск такого генератора будет нестабилен. Выбираем R2=R3=430 Ом.

Номинальное значение переходной ёмкости С3 выбирается исходя