Проектирование логических устройств
Автор: Vanzo87 • Июнь 7, 2020 • Контрольная работа • 554 Слов (3 Страниц) • 573 Просмотры
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Курганский государственный университет»
Политехнический институт
Кафедра «Автоматизация производственных процессов»
Контрольная работа
по дисциплине: «Спецглавы электроники»
на тему: «Проектирование логических устройств»
Выполнил: студент ТФ гр.ПТЗ-30317
Заочной формы обучения
Вариант № 14
Проверил преподаватель:
Курган
Содержание
Введение…………………………………………………………………………...3
1. Проектирование комбинационного устройства……………………………...4
2. Проектирование счетчика……………………………………………………...7
Заключение……………………………………………………………………….10
Список литературы………………………………………………………………11
Введение
Цель данной работы – закрепление теоретических знаний по проектированию логических устройств (комбинационные устройства и последовательностные схемы).
Комбинационное устройство - в которых в любой момент времени выходные переменные однозначно определяются состоянием входных переменных.
Последовательностная схема – устройство, где выходные переменные определяются состоянием входных переменных в данный момент времени и состоянием выходных переменных в предыдущий момент времени. Данное устройство имеет элементы памяти.
Задание 1. Проектирование комбинационного устройства
Заданная логическая функция:
F(D,C,B,A) =П 1,3,5,9+ТНБ (7,11,13):
Базис схемы:
2-х входовые ИЛИ-НЕ.
1. Сформулировать задачу, затем ее формализовать.
2. С помощью карты Карно выполнить минимизацию логического выражения, реализующего поставленную задачу.
3. Выполнить моделирование работы схемы в программе MULTISIM или ELECTRONICS WORKBENCH (с целью устранения возможных ошибок).
4. Составить принципиальную электрическую схему устройства на заданной серии микросхем.
Решение
Логическая функция задана в виде произведения элементарных сумм и термов, не доставляющих беспокойства
Составим таблицу истинности
№ набора | D | C | B | A | F |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
4 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
5 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
7 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0/1 |
8 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
9 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
10 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
11 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0/1 |
12 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
13 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0/1 |
14 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
15 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
По составленной таблице составим карту Карно и проведем объединение руководствуясь следующими правилами
- Контуры должны быть прямоугольными и содержать количество единиц (нулей), равное 2n, где n - целое число. Таким образом, в контуре может быть либо одна, либо две, либо четыре, либо восемь единиц (нулей).
- Количество единиц (нулей) в контуре должно быть максимальным, при этом контуры могут пересекаться между собой. Нужно учитывать, что крайние строки являются соседними и крайние столбцы также являются соседними, поэтому контуры могут быть «разорванными».
- Количество контуров должно быть минимальным, но все единицы (нули) должны быть охвачены контурами. Нельзя забывать об отдельно стоящих единицах (нулях). Каждая такая единица (нуль) - это контур, которому соответствует полное логическое произведение (сумма) всех переменных.
[pic 1]
Рис. 1. Размеченная карта Карно
Запишем минимизированную КНФ
[pic 2]
Приведем функцию к заданному базису пользуясь правилом двойной инверсии и законом де Моргана
[pic 3]
Проведем моделирование полученной функции в Multisim
[pic 4]
Рис. 2
Полученный результат совпадает с заданной функцией.
...