Контрольная работа по "Схемотехнике"

Варіант 2

Побудувати комбінаційну схему для заданої функції Fi та розрахувати її вартість (кількість мікросхем), середню потужність та швидкодію.

Таблиця 1

X1 X2 X3 X4 F2

0 0 0 0 0

0 0 0 1 0

0 0 1 0 1

0 0 1 1 1

0 1 0 0 0

0 1 0 1 0

0 1 1 0 0

0 1 1 1 1

1 0 0 0 1

1 0 0 1 1

1 0 1 0 1

1 0 1 1 0

1 1 0 0 0

1 1 0 1 1

1 1 1 0 1

1 1 1 1 1

В таблиці 1 наведено таблицю істиності функції, у таблиці 2 - мінімізація функції за картами Карно. Позначимо колами групи конституент одиниці, що було склеєно.

Таблиця 2

Мінімізація функції F0 за картами Карно

x1x2\x3x4 00 01 11 10

00 0 0 1 1

01 0 0 1 0

11 0 1 1 1

10 1 1 0 1

У результаті проведення мінімізації та застосування правил де Моргана отримано:

Схему, що реалізує даний вираз, зображено на рис. 1.

Рисунок 1 - Комбінаційна схема на елементах І-НЕ для реалізації функції F

Вартість комбінаційної схеми визначається загальною кількістю використаних корпусів мікросхем. Невикористані частини мікросхем утворюють резерв, або можуть бути використані для інших комбінаційних схем.

Для реалізації комбінаційної схеми, показаної на рис. 1 використано 4/6 корпусу мікросхеми КР1533ЛН1, 2 корпуси КР1533ЛА4, один корпус КР1533ЛА2; всього 4/6+2+1=22/6 або приблизно чотири мікросхеми.

Потужність, яку споживає комбінаційна схема, розраховують додаванням потужностей всіх мікросхем:

Рк.с =РЛН1+2РЛА4+ РЛА2=13+14+7 = 34 мВт.

Швидкодія комбінаційної схеми характеризується затримкою вихідного сигналу відносно вхідного. Вхідний сигнал послідовно проходить три логічні елементи, затримка кожного становить 9,5 нс. Таким чином, сумарна затримка сигналу схемою становить:

tк.с = 3~9,5 = 28,5 нс.

...