Контрольная работа: Синтез логической схемы цифрового устройства
Содержание
Задание
Исходные данные
1. Получение минимизированных функций СДНФ, СКНФ с использованием карт Карно
1.1 Минимизированная функция СДНФ
1.2 Минимизированная функция СКНФ
2. Приведение к единому базису ИЛИ-НЕ
3. Выбор микросхем, необходимых для технической реализации полученных функций
4. Определение оптимального варианта технической реализации
5. Принципиальная электрическая схема наиболее оптимального варианта
Задание
Выполнить синтез логической схемы цифрового устройства, имеющего 4 входа и 2 выхода, по заданным условиям его работы в виде таблицы истинности (прил.1). Выход F определяется по первой цифре номера варианта, а Q-по второй цифре варианта.
Для выполнения синтеза логической схемы необходимо:
1. получить минимизированные функции СДНФ и СКНФ с использованием карт Карно:
· для нулевых и единичных значений исходных функций;
· для нулевых и единичных значений исходных функций, доопределенных нулями;
· для нулевых и единичных значений исходных функций, доопределенных единицами;
2. привести полученные функции к единому базису (И-НЕ или ИЛИ-НЕ);
3. выбрать по справочнику микросхемы, необходимые для технической реализации полученных функций;
4. определить наиболее оптимальный вариант технической реализации;
5. начертить принципиальную электрическую схему наиболее оптимального варианта.
Исходные данные
Цифровое устройство имеет 4 входа, 2 выхода.
Условия работы представлены таблицей истинности.
| Входы | Выходы | |||||
| a | b | c | d | F | Q | |
| 5 | 3 | |||||
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | - |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 3 | 0 | 0 | 1 | 1 | - | 0 |
| 4 | 0 | 1 | 0 | 0 | - | - |
| 5 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 7 | 0 | 1 | 1 | 1 | - | - |
| 8 | 1 | 0 | 0 | 0 | - | 0 |
| 9 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 10 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 11 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 12 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 13 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 14 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 15 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1. Получение минимизированных функций СДНФ, СКНФ с
использованием карт Карно
1.1 Минимизированная функция СДНФ
Выход F
Карта Карно для единичных значений исходной функции
Карта Карно для единичных значений исходной функции, доопределенных единицами
Выход Q
Карта Карно для единичных значений исходной функции
Карта Карно для единичных значений исходной функции, доопределенных единицами
1.2 Минимизированная функция СКНФ
Выход F
Карта Карно для нулевых значений исходной функции:
Карта Карно для нулевых значений исходной функции, доопределенных нулями
Выход Q
Карта Карно для нулевых значений исходной функции:
Карта Карно для нулевых значений исходной функции, доопределенных нулями
2. Приведение к единому базису ИЛИ-НЕ:
Приведение к единому базису ИЛИ-НЕ:
3. Выбор микросхем, необходимых для технической реализации
полученных функций
| Необходимо: | Есть в наличии: | Микросхема: | Остаток: |
| 3 элемента 4И-НЕ |
2 элемента 4И-НЕ 2 элемента 4И-НЕ |
К155ЛА1 К155ЛА1 |
1 элемент 4И-НЕ |
| 5 элементов 3И-НЕ |
3 элемента 3И-НЕ 3 элемента 3И-НЕ |
К155КА4 К155КА4 |
1 элемент 3И-НЕ |
| 1 элемент 2И-НЕ | 4 элемента 2И-НЕ | К155ЛА3 | 3 элемента 2И-НЕ |
| 4 элемента НЕ |
1 элемент 4И-НЕ 1 элемент 3И-НЕ 3 элемента 2И-НЕ |
1 элемент 2И-НЕ |
Всего требуется 5 микросхем.
| Необходимо: | Есть в наличии: | Микросхема: | Остаток: |
| 5 элемента 3И-НЕ |
3 элемента 3И-НЕ 3 элемента 3И-НЕ |
К155КА4 К155КА4 |
1 элемент 3И-НЕ |
| 3 элемента 2И-НЕ | 4 элемента 2И-НЕ | К155ЛА3 | 1 элемент 2И-НЕ |
| 4 элемента НЕ | 4 элемента 2И-НЕ | К155ЛА3 | - |
Всего требуется 4 микросхем.
Всего требуется 6 микросхем.
Необходимо: |
Есть в наличии: | Микросхема: | Остаток: |
| 1 элемент 5И-НЕ | 1 элемент 8И-НЕ | К155ЛА2 | - |
| 1 элемент 4И-НЕ | 2 элемента 4И-НЕ | К155КА1 | 1 элемент 4И-НЕ |
| 8 элементов 3И-НЕ |
3 элемента 3И-НЕ 3 элемента 3И-НЕ 3 элемента 3И-НЕ |
К155ЛА4 К155ЛА4 К155ЛА4 |
1 элемент 3И-НЕ |
| 6 элементов НЕ |
4 элемента 2И-НЕ 1 элемент 4И-НЕ 1 элемент 3И-НЕ |
К155ЛА3 | - |
| Необходимо: | Есть в наличии: | Микросхема: | Остаток: |
| 1 элемент 4И-НЕ | 2 элемента 4И-НЕ | К155КА1 | 1 элемент 4И-НЕ |
| 3 элемента 3И-НЕ | 3 элемента 3И-НЕ | К155ЛА4 | - |
| 4 элемента 2И-НЕ | 4 элемента 3И-НЕ | К155ЛА3 | - |
| 6 элементов НЕ | 6 элементов НЕ | К155ЛН1 | - |
Всего требуется 4 микросхем.
4. Определение оптимального варианта технической реализации
| Необходимо: | Есть в наличии: | Микросхема: | Остаток: |
| 5 элементов 3И-НЕ |
3 элемента 3И-НЕ 3 элемента 3И-НЕ |
К155КА4 К155КА4 |
1 элемент 3И-НЕ |
| 3 элемента 2И-НЕ | 4 элемента 2И-НЕ | К155ЛА3 | 1 элемент 2И-НЕ |
| 4 элемента НЕ | 4 элемента 2И-НЕ | К155ЛА3 | – |
Для реализации схемы необходимо 4 микросхемы.
логический цифровой цикл карно микросхема
5. Принципиальная электрическая схема наиболее оптимального
варианта
| ... конструкторско-технологического назначения. Интегральные микросхемы | |
|
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА Создание информационно-справочной подсистемы САПР конструкторско-технологического назначения. Интегральные микросхемы СОДЕРЖАНИЕ ... В результате на выходе схемы единичный потенциал будет только если подать единичный потенциал сразу на оба входа микросхемы. Если использовать два диода, то получится элемент "2И", если три диода - то "3И", если четыре диода, то "4И", и так далее. |
Раздел: Рефераты по информатике, программированию Тип: дипломная работа |
| Цифровая схемотехника | |
|
" ЦИФРОВАЯ СХЕМОТЕХНИКА " ХАРЬКОВ 2006 СОДЕРЖАНИЕ Предисловие 1 ЛОГИЧЕСКИЕ И СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЦИФРОВОЙ МИКРОСХЕМОТЕХНИКИ 1.1 Основные понятия ... Например, верхняя строка карты для функции трех переменных соответствует нулевому значению переменной x1, а нижняя - ее единичному значению. Карта Карно, показанная на рисунке 1.7, в, содержит единичные ячейки, расположенные по углам. |
Раздел: Рефераты по коммуникации и связи Тип: учебное пособие |
| Устройство управления синхронного цифрового автомата | |
|
Введение. Характерная черта научно-технического прогресса, определяющего дальнейший мощный подъём общественно-технического производства: широкое ... Переключательные функции же для сигналов Y1, Y2, Y3, Y4 и Y8 необходимо минимизировать при помощи карт Карно. 1 микросхема содержит 2 элемента 4И. |
Раздел: Остальные рефераты Тип: реферат |
| Основы анализа и синтеза комбинационных логических устройств | |
|
Министерство образования Российской Федерации Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева Новомосковский институт Основы ... При минимизации логических функций в карте Карно обводят прямоугольными контурами все единицы и затем записывают минимизированную функцию в виде суммы логических произведений ... Синтезировать в базисе И, ИЛИ, НЕ и в базисе И-НЕ, ИЛИ-НЕ устройство, сигнал на выходе которого равен 1 только в том случае, когда на его двух входах (х1 и х2) действуют различные ... |
Раздел: Рефераты по информатике, программированию Тип: учебное пособие |
| Построение системы автоматического контроля | |
|
ВВЕДЕНИЕ Значительные изменения во многих областях науки и техники обусловлены развитием электроники. В настоящее время невозможно найти какую-либо ... Далее изменением кода на выходах Q0.Q2 счетчика DD5.2 последовательно переключаются каналы X1...Х7 мультиплексора DD8 - в линию передаются биты данных DB0...DB5 микросхемы DD9 и с ... Микросхема представляет собой 3 элемента 3И-НЕ. |
Раздел: Рефераты по коммуникации и связи Тип: курсовая работа |