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.

ВходыВыходы
ABCDFQ
53
000000
1000101
2001000
300110
40100
5010110
6011000
70111
810000
9100110
10101010
11101111
12110011
13110101
14111011
15111101

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-НЕ4 элемента 2И-НЕК155ЛА33 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-НЕ4 элемента 2И-НЕК155ЛА31 элемент 2И-НЕ
4 элемента НЕ4 элемента 2И-НЕК155ЛА3

Всего требуется 4 микросхем.

Всего требуется 6 микросхем.

Необходимо:

Есть в наличии:Микросхема:Остаток:
1 элемент 5И-НЕ1 элемент 8И-НЕК155ЛА2
1 элемент 4И-НЕ2 элемента 4И-НЕК155КА11 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-НЕ2 элемента 4И-НЕК155КА11 элемент 4И-НЕ
3 элемента 3И-НЕ3 элемента 3И-НЕК155ЛА4
4 элемента 2И-НЕ4 элемента 3И-НЕК155ЛА3
6 элементов НЕ6 элементов НЕК155ЛН1

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-НЕ4 элемента 2И-НЕК155ЛА31 элемент 2И-НЕ
4 элемента НЕ4 элемента 2И-НЕК155ЛА3

Для реализации схемы необходимо 4 микросхемы.

Логический цифровой цикл карно микросхема

5. Принципиальная электрическая схема наиболее оптимального

Варианта



Зараз ви читаєте: Синтез логической схемы цифрового устройства