Материал: Проектирование комбинационных цифровых устройств (120
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Этап 6. Синтезируем логические функции в базисе И—НЕ с двумя входами.
Построение логической схемы для каждой логической функции в базисе И—НЕ осуществляется последующим нажатием кнопки
после ввода ее таблицы истинности в блоке Logic Conventer (рис. 4).
Мы получили независимые схемы для каждой логической функции. Используя общие логические элементы, составляем принципиальную схему разрабатываемого комбинационного устройства (рис. 5).
Для функции F1 в базисе И—НЕ в соответствии с полученной схемой (см. рис. 4) требуется составить уравнение логической функции, которое она реализует, выразить минимизированную функцию F1 в выражении (2) в базисе И—НЕ и сравнить оба выражения.
Для реализации требуемого комбинационного устройства в базисе И—НЕ необходимо использовать 21 логический элемент И— НЕ с двумя входами. Для проверки правильности проведенных расчетов моделируем это устройство в виртуальной лаборатории программной среды Multisim 10.1 и проверяем экспериментально таблицу истинности этого цифрового устройства.
Этап 7. Выполняем экспериментальную проверку функционирования устройства.
Размещаем в рабочем окне программы следующие элементы:
•из библиотеки TTL логических элементов (Place TTL) берем 21 элемент 2И—НЕ 74 ALS37AM;
•из библиотеки базовых элементов (Place Basic) выбираем источник напряжения VDD, элемент заземления и двухпозиционный ключ SPT;
•из библиотеки индикаторных устройств (Place Indicator) выбираем семь разноцветных индикаторов напряжения;
•собираем схему, изображенную на рис. 5. Изменяя комбинации входных величин Х1, Х2 и Х3 (контроль осуществляется индикаторами напряжений на Х1, Х2 и Х3) путем переключения
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 4
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 5
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ключей К1, К2 и К3 (рис. 6), заполняем экспериментально таблицу истинности синтезированного цифрового устройства (табл. 4).
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
|
|
|
|
|
|
X3 |
X2 |
X1 |
F4 |
F3 |
F2 |
F1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
Обратим внимание, что на рис. 6 (Prt Scr) установлена комбинация входных переменных 100, при которых логическая функция F1 имеет единичное значение;
• убедившись, что таблица истинности синтезированного комбинационного устройства соответствует исходной, можно осуществлять подбор микросхем для физической реализации данного цифрового комбинационного устройства (из справочника). В противном случае необходимо искать ошибки в расчетах и в модели.
Этап 8. Выбираем микросхемы и составляем принципиальную электрическую схему.
В соответствии со схемой цифрового комбинационного устройства необходимо использовать 21 логический элемент И—НЕ с двумя входами. Из каталога микросхем в целях унификации выбираем восемь микросхем К155ЛА3 (DD1. . . DD8). Графическое изображение одной такой микросхемы показано на рис. 7. Обозначение DD1 означает: микросхема цифровая, логическая, цифра 1 указывает порядковый номер в принципиальной электрической схеме. Вторая цифра в обозначении DD1.1 указывает порядковый номер используемого логического элемента в этой микросхеме.
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 6
15