Проектирование комбинационных схем

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМБИНАЦИОННЫХ СХЕМ  

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: спроектировать комбинационную схему, реализующую логическую функцию от 4-х переменных в базисе алгебры Жегалкина.

Исходные данные для варианта №6 представлены в шестнадцатеричном  

формате: Y - 0, 3, 5, 6, 7, C, F  

Составим СДНФ для данной последовательности:  

𝑌 = 𝑥̅4̅ ̅𝑥̅3̅ ̅𝑥̅2̅ 𝑥̅1̅ ∨ 𝑥̅4̅ ̅𝑥̅3̅ 𝑥2 𝑥1 ∨ ̅𝑥̅4̅ 𝑥3 𝑥̅2̅ 𝑥1 ∨ 𝑥̅4̅ 𝑥3 𝑥2 𝑥̅1̅ ∨ 𝑥̅4̅ 𝑥3 𝑥2𝑥1

∨ 𝑥4 𝑥3 𝑥̅2̅ ̅𝑥̅1̅ ∨ 𝑥4 𝑥3 𝑥2 𝑥1

Прямая реализация функции Y в базисе И, ИЛИ, НЕ  

[pic 1] 

Рис. 1

Используемые элементы:  

DD1, DD2, DD3, DD4 - 1533ЛИ6;

DD5, DD6 - 1533ЛЛ1;

DD7 – 1533ЛН1;

Для схемы, представленной на рис.1 рассчитаем параметры:  

а) Быстродействие Тзр считаем по самому длинному пути схемы.  

Тзр01 = Тзрне01 + Тзри01 + 3*Тзрили01 = 8 + 10 + 3*12 = 54 нс.  

Тзр10 = Тзрне10 + Тзри10 + 3*Тзрили10 = 11 + 26 + 3*14 = 79 нс.  

Тзр = max { Тзрj } = max (54, 79) =79 нс.  

б) Аппаратные затраты (М). Для схемы на рисунке 1:

М = 4 ЭКИ + 2 ЭКИЛИ + 1 ЭКНЕ = 7 ЭК.  

в) Потребляемая мощность N. Формула оценки потребляемой мощности:  

[pic 2]

Для схемы на pис.1  

N = 5 * (1,1 + 4,2) / 2 + 4 * 5 * 2 + 2 * 5 * (4,9 + 4) / 2 =  =97,75 мВт.  

Преобразуем СДНФ в базис Жегалкина:  

𝑌 [pic 3]  

[pic 4] 

Прямая реализация функции Y в базисе Жегалкина  

[pic 5] 

Рис. 2  

Используемые элементы:  

DD1 - 1533ЛИ6;

DD2 - 1533ЛИ3;

DD3 - 1533ЛИ1;

DD4, DD5, DD6 - 1533ЛП5;

Для схемы, представленной на рис.2 рассчитаем параметры:  

а) Быстродействие Тзр считаем по самому длинному пути схемы.

Тзр01 = Тзри01 + 4*Тзрискл.или01 = 10 + 4*12 = 58 нс.  

Тзр10 = Тзри10 + 4*Тзрискл.или10 = 26 + 4*17 = 94 нс.