Реализация выходных функций

3.1.4.2 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.

2) Аналогичный расчёт произвели для входных функции F_i, 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.

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.

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 F_j и  на соответствующем выходе микросхемы появляется логический ноль, а нам необходимо получить при произведении F_i и  логическую единицу.

С этой целью ввели функцию f_j, равную единицы лишь при одном наборе F_i 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 f_j будет равна единице только при F_i=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 F_i

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.

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 x_i (рис.3.10).

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

Похожие работы

Основы анализа и синтеза комбинационных логических устройств

Скачать

75776

73

44

... чертеж или схема выполняются в САПР AutoCAD, поэтому наиболее часто используемой вспомогательной программой является конвертор из формата P-CAD в AutoCAD.   1.   Основы математического аппарата анализа и синтеза комбинационных логических устройств Все устройства, оперирующие с двоичной информацией, подразделяются на два класса: - комбинационные (дискретные автоматы без памяти). - ...

Анализ современных цифровых радиоприемных устройств

Скачать

36470

13

11

... схемы цифровых РПУ и сделаны выводы об их преимуществах, и применении в современной авиационной радиоэлектронной аппаратуре. 1.Обзор современных схем построения ЦРПУ   1.1 Схемы построения цифровых РПУ Обобщенная схема цифрового радиоприемного устройства представлена на рисунке 1.   Рисунок 1 Развитие техники и технологии цифровых интегральных схем привело к тому, что заключительное ...

Расчет САУ скоростью электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения

Скачать

18586

0

19

... главную регулируемую обратную связь и дополнительные обратные связи. 1 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ В качестве объекта управления используется управляемый полупроводниковый выпрямитель, двигатель постоянного тока независимого возбуждения типа 2ПН-132МУХЛ4. Вал двигателя соединен с тахогенератором. Выписываем из справочника параметры двигателя: Pн=2,5кВт Nн=1000 об¤мин; Nм=4000 ...

Структурные схемы цифровых радиопередающих устройств

Скачать

20961

1

9

... телекоммуникаций может потребоваться не одна смена стандарта связи без смены комплекта приемо-передающей аппаратуры. Все это возможно в более сложных цифровых радиопередающих устройствах, построенных на основе специализированных цифровых процессоров передатчиков (TSP), которые будут рассмотрены в следующей главе. 2. Цифровые синтезаторы частоты с косвенным синтезом (ФАПЧ) Современные ...