|
Реферат: Синтез логической функции и анализ комбинационных схем (Радиоэлектроника)
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАїНИ
СУМСЬКИЙ ТЕХНІКУМ ХАРЧОВОї ПРОМИСЛОВОСТІ
П О Я С Н Ю В А Л Ь Н А З А П И С К А
ДО КУРСОВОї РОБОТИ
НА ТЕМУ:
«Синтез логічної функції та аналіз комбінаційних схем»
по курсу
“Прикладна теорія цифрових автоматів”
Керівник роботи: Оксана
ВалеріївнаКущенко
Роботу виконав студент групи е-03: Андрій Сергійович .Зігуля
2000
РОЗГЛЯНУТО НА ЗАСІДАННІ ЦИКЛОВОї КОМІСІї
ЕЛЕКТРОННО-ОБЧИСЛЮВАЛЬНОї ТЕХНІКИ
“ ” 2000р. ПРОТОКОЛ № .
голова комісії О.І.Перелука
Сумський технікум харчової промисловості
Спеціальності 5.091504 “Обслуговування комп`ютерних та інтелектуальних
систем і мереж”
Курс Група Семестр .
З А В Д А Н Н Я
НА КУРСОВУ РОБОТУ
1.Тема роботи:
2.Термін здачі студентом закінченої роботи:
3.Вихідні дані до роботи:
Зміст пояснювальної записки (перелік питаннь, що підлягають розробці):
4.Перелік графічного матеріалу (з точним вказанням обов`язкових креслень):
Дата видачі: 2000р.
Дата закінчення: 2000р.
Студент: .
Консультант: .
Викладач-керівник: .
Зміст
| |Сторінка |
| | |
|Вступ. | |
|Переведення чисел в різні системи | |
|числення. | |
|Побудова таблиці становищ та | |
|аналітичного виразу логічної функції. | |
|Мінімізація логічних функцій в різних | |
|базисах. | |
|Аналіз заданої схеми. | |
|Висновок. | |
|Література. | |
Вступ
Значення імпульсної техніки в радіоелектроніці
Імпульсні режими роботи відіграють велику роль в радіоелектроніці.
Імпульсний метод роботи дає можливість знайти принципіальне і поруч з цим
просте рішення такої важливої задачі, як вимірювання відстанейй за
допомогою радіоволн, що викликало розвиток імпульсної радіолокації. Цей же
принцип використовується в радіонавігації (в імпульсних системах управління
літаками, а також визначення виссоти їхнього польоту). Імульсні методи
роботи дають змогу зробити кодирований зв`язок, який відрізняється високою
скритністю і захищеністю від завад, а також багатоканальний зв`язок на
одній волні. Широко використовуються імпульсні режими у телебаченні, де
сигнали зображення і синхронізації являються імпульсними,
радіотелеуправлінні повітряними апаратами, в космічній радіоелектронній і
електронній апаратурі, в інформаційно-вимірювальній техніці і при різних
областях науки і техніки.
Важливу виконуючу роль відіграють імпульсні методи роботи у сучасних
ЕОМ і різних цифрових автоматах, при автоматичній обробці інформації.
В широко розвинених каскадах таких автоматів виконуються різні
функціональні перетворення імпульсних сигналів, передаючих інформацію і
виконуються потрібні логічні операції над імпульсами за допомогою
спеціальних логічних схем і пристроїв селекції імпульсів. Таким шляхом
виконується виділення імпульсних сигналів , несучих інформацію, аналіз і
впізнавання потрібного змісту інформації і форматування сигналів для
регістрації обработаної інформації або для управління роботою пристроїв,
реалізуючих прийняту інформацію.
Розвиток автоматичних методів обробки інформації тісно пов`язаний з
розвитком швидкодіючих ЕОМ і цифрових автоматів на основі широкого
використання напівпровідникових пристроїв і високо надійних мікро-
електронних схем, також працюючих в імпульсному режимі.
1. Переведення чисел в різні системи счислення
Існують два способи перекладу чисел з однієї позиційної системи
числення з основою h в іншу з основою h*. Вони відрізняються один від
одного системою числення, в якій виробляються дії над числами в процесі
перекладу.
Розглянемо перший спосіб перекладу з використанням арифметики
початкової системи числення. Для цього способу порядок перекладу цілих
чисел відрізняється від перекладу дробів. Для того щоб перевести ціле число
Х з системи з основою h в нову систему з основою h*, необхідно послідовно
ділити задане число і що виходять в процесі розподілу приватні на основу
нової системи h*, виражену в колишній (початкової) системі, доти, поки
останнє приватне не виявиться менше нової основи h*. Результат перекладу
запишеться у вигляді послідовності цифр, записаних зліва направо починаючи
з останнього приватного і кінчаючи першим залишком (тобто число молодшого
розряду є перший залишок і т. д.). Всі арифметичні дії в процесі розподілу
числа виготовляються в початковій h-системі.
Задані 5ть десяткових цифр перевести в коди:
1. двійковий:
1.1.1 4 2
- 4 2 2
0 2 1
0
4(10)=100(2)
1.1.2 6 2
- 6 3 2
0 2 1
1
6(10)=110(2)
1.1.3 8 2
- 8 4 2 2
0 4 2 1
0 2
0
8(10)=1000(2)
1.1.4 12 2
- 12 6 2 2
0 6 3 1
0 2
1
12(10)=1100(2)
1.1.5 15 2
- 14 7 2 2
1 6 3 1
1 2
1
15(10)=1111(2)
2.
яяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяя
яяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяяявісімковий:
1. 4(10)=4(8)
2. 6(10)=6(8)
3. 8(10)=10(8)
4. 12(10)=14(8)
5. 15(10)=17(8)
3. шістнадцятковий:
1. 4(10)=4(16)
2. 6(10)=6(16)
3. 8(10)=8(16)
4. 12(10)=С(16)
5. 15(10)=F(16)
2.Виконання арифметичних дій в різних позиційних системах
2.1 До першого числа додати четверте:
Додавання у різних системах счисленя відбувається по аналогії з
додаванням у десятковому коді, але за один десяток в різних системах
числення вважається різне число, наприклад у восмирічній 10(10)=8(8) і т.д.
2.1.1 0100(2)+1100(2)=100000(2)
1
0100
+ 1100
10000
2.1.2 4(8)+8(8)=16(8)
4
+ 8
16
2.1.2 4(16)+С(16)=10(16)
4
+ С
10
2.2 помножити друге число на третє:
Множення, у різних системах счисленя, також відбувається по аналогії з
множенням у десятковому коді, але за один десяток в різних системах
числення вважається різне число.
2.2.1 0100(2)(1100(2)=0110000(2)
0100
( 1100
0000
+ 1000
+ 1000
+ 0000
0110000
2.2.2 14(8)(6(8)=92(8)
3
14
( 6
110
2.2.3 С(16)(6(16)=48(16)
3
12
( 6
72 16
+ 64 4
8
2.3 відняти двійковий код 2го числа від 5 у прямому зворотньому та
додатковому коді:
2.3.1 віднімання в прямому коді:
1111
0110
1001 3 2 1 0
Перевірка -> 15(10)-6(10)=9(10) 1001(2)=23+30=8+1=9(10)
2.3.2 віднімання у зворотньому коді:
0 1111
1 0110
101000
1
1001
2.3.3 віднімання у додатковому коді:
1111
0110
1001
0110 – прямий код
1001 – зворотній код
1010 – додатковому коді
3.Побудова таблиці становищ та аналітичного виразу логічної функції
2.4 Скласти таблицю станів з двох кодів:
| |х1х2х3х4 |У |
|1 |0 1 0 0 |0 |
|2 |0 1 1 0 |0 |
|3 |1 0 0 0 |1 |
|4 |1 1 0 0 |1 |
|5 |1 1 1 1 |1 |
3. За складеною таблицею і заданою функцією у:
3.1 Знаййти аналітичний вираз логічної функції за допомогою СДНФ:
_ _ _ _ _
f=x1 x2 x3 x4( x1 x2 x3 x4( x1 x2 x3 x4
3.2 Знаййти аналітичний вираз логічної функції за допомогою СКНФ:
_ _ _
f=(x1(x2(x3(x4)(x1(x2(x3(x4)
3.3 Мінімізувати отримані логічні функції використовуючи карти Карно
та закони булевої алгебри:
_ _ _ _ _
СДНФ: f=x1x3x4(x2(x2)(x1x2x3x4=x1x3x4(x1x2x3x4
СКНФ:
f=x1(x1x2(x1x3(x1x4(x2x1(x2(x2x3(x2x4(x3x1(x3x2(x3x4(x4x1(x4x2(x4x3(x4
Карта Карно:
|1 | | |1 |
| |1 | | |
| | | | |
| | | | |
Мал.1
[pic]
Мал.2
3.5 Записати отримане рівняння:
_ _
y=x1x3x4(x1x2x3x4
4.Мінімізація логічних функцій в різних базисах
Мінімізація – називається пошук коротких форм представлення,
перемикаючих функцій для скорочення числа фізичних елементів призначених
для реалізації цих функцій.
Мінімізація досягається за допомогою законів булевої алгебри.
Існує декілька законів:
1. Аналітичний.
2. Графічний.
3.6 Синтезувати мінімізовану функцію в базисах И-НЕ, И-ИЛИ-НЕ, ИЛИ-НЕ.
И-ИЛИ-НЕ
[pic]
Мал.3 Базис И-ИЛИ-НЕ
И-НЕ
[pic]
Мал.4 Базис И-НЕ
_ _
y=x1x3x4(x1x2x3x4
ИЛИ-НЕ
_ _
y=x1x3x4(x1x2x3x4
[pic]
Мал.5 Базис ИЛИ-НЕ
5.Аналіз заданої схеми
4. Проаналізувати задану схему:
1. намалювати задану схему:
[pic]
Мал 6. Задана схема.
2. скласти аналітичний вираз функції заданої схеми:
_ _ _
y=(x1(x2)(((x1x2x3)((x1x2x3))
Висновок
При виконанні цієї курсової роботи я закріпив той матеріал, який ми
проходили по курсу “Прикладна теорія цифрової автоматизації”. Також
зрозумів практичне примінення синтезу логічних функцій та аналізу
комбінаційних схем.
Література:
1. Я.С.Ицхоки, Н.И.Овчинников “Импульсные и цифровые устройства”
Москва “Советское радио” 1973.
2. Б.А.Трахтенброт “Алгоритмы и вычислительные автоматы” Москва
“Советское радио” 1974
3. О.В.Кущенко “Конспект лекцій з предмету: “Прикладна теорія цифрових
автоматів”” Суми СТХП 2000
Реферат на тему: Синтез логической ячейки ТТЛШ
Министерство образования Российской Федерации
Новгородский Государственный Университет
имени Ярослава Мудрого
Кафедра физики твердого тела и микроэлектроники
СИНТЕЗ ЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ТТЛШ
Комплексное задание
по практическим занятиям и лабораторным работам
по дисциплине: «Проектирование и конструирование
полупроводниковых приборов и ИМС»
Выполнил:
студент группы 8033у
__________ А.А. Шишков
Проверил:
к.т.н., доцент кафедры ФТТМ
______________ М.Н. Петров
2000
Синтез принципиальной электрической схемы.
Исходя из технический параметров ИМС приведенных в ТЗ реализуем
логическую функцию F=X1+X2(X3 на основе логической схемы ТТЛШ (на
логическом базисе 2И-НЕ).
Рисунок 1 – Схема логической функции в базисе 2И-НЕ
Таблица 1 – Таблица истинности логической функции
|Х1 |Х2 |Х3 |F |
|0 |0 |0 |0 |
|0 |0 |1 |0 |
|0 |1 |0 |0 |
|0 |1 |1 |1 |
|1 |0 |0 |1 |
|1 |0 |1 |1 |
|1 |1 |0 |1 |
|1 |1 |1 |1 |
Рисунок 2 – Принципиальная электрическая схема логического базиса 2И-
НЕ
Программа расчета блока логического базиса 2И-НЕ на языке программы
PSpice.
* Комплексная работа по предмету ПИММС
*Студент группы 8033у
R1 3 12 20k
R2 4 12 8k
R3 5 6 1.5k
R4 7 5 3k
R5 11 10 4k
R6 12 8 120
R7 10 0 1E+9
D1 0 2 D_SH
D2 0 1 D_SH
D3 3 1 D_SH
D4 3 2 D_SH
D5 3 4 D_SH
D6 9 4 D_SH
D7 4 8 D_SH
D8 5 10 D_SH
D9 6 7 D_SH
Q1 4 3 5 Tran
Q2 7 6 0 Tran
Q3 9 4 11 Tran
Q4 8 9 10 Tran
Q5 10 5 0 Tran
.model Tran npn ()
.model D_SH D(IS=1E-11 TT=0)
VIN1 1 0 pulse(0 5 0.01us 0 0 0.03us 0.2us)
VIN2 2 0 5
VCC 11 0 5
.DC vin1 0 5 0.01
.tran 0.001us 0.07us
.probe
.END
[pic]
Рисунок 3 - Определение пороговых напряжений
Из графика видно, что U0пор=0,798 В и U1пор=1,08 В.
[pic]
Рисунок 4 - Передаточная характеристика базового логического элемента
2И-НЕ
[pic]
Рисунок 5 - ВАХ на входе логического элемента
Найдены значения I0=0.22 мА и I1=0.026 мкА.
[pic]
Рисунок 6- Мощность потребляемая логическим элементом
Из графика видно, что Р0=3.45 мВт и Р1=1.12 мВт.
Отсюда находим среднюю мощность:
Рср=( Р0+ Р1)/2=(3.45+1.12)/2=2.285 мВт
Из рисунка 7 находим t10=3.39 нсек и t01=3.44 нсек.
Находим общее время задержки:
tз=( t10+ t01)/2=(3.39+3.44)/2=3.415 нсек
[pic]
Рисунок 7 – Временные характеристики логического элемента
-----------------------
[pic]
[pic]
| |
