Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь  


Реализация выходных функций




1) Для реализации функций f’1-f’14 с помощью элементов логики по уравнениям (3.13)-(3.30) необходимо минимум 7 микросхем (исходя из условия, что в каждом корпусе будет 2 элемента 4-И), но существует возможность реализации этих функций в одном корпусе. Для этого необходимо использовать двоичный дешифратор 4 на 16. Чтобы его использовать, необходимо представить каждую функцию в виде числа, закодированного в натуральном двоичном коде. В этом случае за разряды этого числа принимаем внутренние состояния цифрового автомата Q1, Q2, Q3, Q4. Результат перевода этого числа в десятичную систему вычисляли по формуле (3.35):

 

                               (3.35)

 

где Q4=1-состояние четвёртого триггера для функции f11 (младший значащий разряд);

Q3=1 - состояние третьего триггера для функции f11;

Q2=1 - состояние второго триггера для функции f11;

Q1=1 - состояние первого триггера для функции f11 (старший значащий разряд);

Аналогичным образом произвели расчёты для других функций, полученные значения занесли в таблицу 3.15.

 

Таблица 3.15.

Таблица перевода числа, закодированного в натуральном двоичном коде в десятичное.



Результат перевода числа в десятичную систему

 

Реализуемая функция

Внутренние состояния автомата

(разряды двоичного числа)

Q1 Q2 Q3 Q4
0 f'1 0 0 0 0
1 f’2 0 0 0 1
3 f'3 0 0 1 1
2 f'4 0 0 1 0
6 f'5 0 1 1 0
7 f'6 0 1 1 1
5 f'7 0 1 0 1
4 f'8 0 1 0 0
12 f'9 1 1 0 0
13 f'10 1 1 0 1
15 f'11 1 1 1 1
14 f'12 1 1 1 0
10 f'13 1 0 1 0
11 f'14 1 0 1 1

 

2) Аналогичный расчёт произвели для входных функции Fi, приняв х1 за старший значащий разряд, а х2 за младший. В результате получили результаты, сведённые в таблицу 3.16.

 

Таблица 3.16.

Таблица перевода числа, закодированного в натуральном двоичном коде в десятичное.

Результат перевода числа в десятичную систему

Реализуемая функция

Внутренние состояния автомата

(разряды двоичного числа)

x1 x2
0 F1 0 0
1 F2 0 1
3 F3 1 1
2 F4 1 0

 

3) В качестве дешифратора 4 на 16 выбираем из [1] микросхему КР1533ИД3, а в качестве дешифратора 2 на 4 взяли микросхему КР555ИД6. Параметры этих микросхем приведены в таблице 3.17.

 

Таблица 3.17.

Параметры выбранных дешифраторов.

Тип микросхемы

Параметры микросхемы

Функциональное назначение Потребляемый ток Icc, мА Время нарастания сигнала tPLH, нс Время спада сигнала tPHL, нс
КР1533ИД3 дешифратор 4 на 16 35 30 25
К555ИД6 преобразователь двоичного кода в десятичный 13 43 43

 

Схема подключения микросхемы КР1533ИД3 показана на рис.3.8, а К555ИД6 на рис.3.9.

4) Поскольку выхода дешифраторов инвертированы, то есть при реализации функций Fj и  на соответствующем выходе микросхемы появляется логический ноль, а нам необходимо получить при произведении Fi и  логическую единицу.

С этой целью ввели функцию fj, равную единицы лишь при одном наборе Fi и , по правилу получения комбинационных схем из [4] она представима в виде:

 

                                                                                 (3.36)

 

По закону Де-Моргана в формуле (3.36) заменим произведение инвертированных функций на инверсную сумму:

 

                                                                 (3.37)

 

Из выражения (3.37) видно, что fj будет равна единице только при Fi=0 и =0. Таким образом, уравнения (3.31)-(3.34) с учётом (3.37) принимают вид:

 

y1=f5+f7+f8+f10+f11+f12+f14= + + + +

+ + +                                                      (3.38)

y2=f4+f5+f7+f9+f10+f11= + + + +

+ +                                                                      (3.39)

y3=f3+f4+f5+f6+f8+f10+f14= + + + +

+ + +                                                        (3.40)

y4=f2+f3+f4+f5+f6+f9+f10= + + + +

+ + +                                                         (3.41)

 

Ввели переменные P:

 

P1=f4+f5                                                                                        (3.42)

P2=f3+f4+f5+f6                                                                               (3.43)

P3=f7+f10+f11                                                                                 (3.44)

P4=f7+f9+f10+f11                                                                             (3.45)

P5=f8+f14                                                                                       (3.46)

P6=f5+f8+f12+f14                                                                                                                                   (3.47)

P7=f8+f10+f14=P5+f10                                                                      (3.48)

P8=f2+f8+f10                                                                                  (3.49)

 

В результате выражения (3.38)-(3.41) приобрели вид:

 

y1=f5+f7+f8+f10+f11+f12+f14=P3+P6                                                 (3.50)

y2=f4+f5+f7+f9+f10+f11=P1+P4                                                        (3.51)

y3=f3+f4+f5+f6+f8+f10+f14=P2+P7                                                    (3.52)

y4=f2+f3+f4+f5+f6+f9+f10=P2+P8                                                     (3.53)

 


Схема подключения дешифратора 4 на 16 КР1533ИД3 для получения функций f'i

 

Рис3.8.

 

Схема подключения микросхемы К555ИД6 для получения функций Fi

Рис.3.9.

 

Для реализации выходных функций у1, у2, у3, у4 использовали логические функции 2 ИЛИ-НЕ и 2 ИЛИ. Из [1] с целью получения этих функций выбрали микросхемы КР1533ЛЕ3 и КР1533ЛЛ1. Параметры этих микросхемы приведены в таблице 3.18.

 

Таблица 3.18.

Электрические параметры выбранных микросхем.

Тип микросхемы

Параметры микросхемы

Функциональное назначение Потребляемый ток Icc, мА Время нарастания сигнала tPLH, нс Время спада сигнала tPHL, нс
КР1533ЛЛ1 4 элемента 2ИЛИ 5 14 12
КР1533ЛЕ1 4 элемента 2ИЛИ-НЕ 4 14 10

 

5) С целью получения по четырех слагаемых, то есть для реализации логической функции 4 ИЛИ применяли схемы, где выход логической схемы 2 ИЛИ подсоединяли к входу другого элемента 2 ИЛИ, причём на второй вход другого элемента подаётся сигнал xi (рис.3.10).

6) В результате проделанных преобразований получили схему комбинационной части цифрового автомата, изображённую на рис.3.11-12.

 

Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Читайте также:
Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе...
Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной...
Как построить свою речь (словесное оформление): При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (118)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.017 сек.)
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7