Разработка схемы управления и сброса

Синтез схемы управления и сброса должен быть выполнен двумя способами: в базисе мультиплексоров или дешифраторов, и в базисе элементарных логических элементов И-НЕ или ИЛИ-НЕ.

В данном курсовом проекте для синтеза схемы управления в базисе мультиплексоров или дешифраторов используется переключающая функция 5 переменных, заданная в табл.1, а для синтеза схемы управления в базисе логических элементов И-НЕ или ИЛИ-НЕ используется переключающая функция 4 переменных, заданная в табл.1.

 

Методика синтеза системы управления в базисе мультиплексоров

Или дешифраторов

Кроме основного назначения (коммутации сигналов), мультиплексоры могут быть использованы для построения комбинационных схем.

Рассмотрим методику синтеза логистических схем на мультиплексорах.

Пусть требуется реализовать переключательную функцию n переменных f (x₁,x₂, …,x_n). По определению мультиплексор выполняет функцию

(6)

где B_j – информационные входы мультиплексора.

Как известно, одной из канонических форм представления переключательной функции является СДНФ, алгебраическая запись которой имеет вид:

(7)

Сопоставляя эти выражения, замечаем, что если положить , то на выходе мультиплексора реализуется переключательная функция f (x₁,x₂, …, x_m).

Таким образом, задавая на информационных входах мультиплексоров (B_j) константы 0 или 1, можно сформировать тот набор конституент единицы, который соответствует СДНФ заданной функции.

Переключательную функцию трех переменных можно выполнить на одном восьмиканальном мультиплексоре. Для реализации переключательной функции четырех переменных необходим либо один 16 канальный мультиплексор, либо два 8 канальных. Для реализации переключательной функции пяти переменных требуется либо два 16 канальных мультиплексора, либо четыре 8 канальных. Схемы объединения мультиплексоров для увеличения числа каналов рассмотрены в [2-4].

Например, пусть требуется реализовать на 8 канальных мультиплексорах переключательную функцию четырех аргументов, равную единице, на 0, 5, 7, 11, 12, 15 наборах. Очевидно, что данная функция может быть реализована на двух восьмиканальных мультиплексорах, на три адресных входа которых (А1, А2, А3) и на один стробирующий вход (S) подаются переменные Х1, Х2, Х3 и Х4, соответственно. Далее требуется определить, какие константы (0 или 1) необходимо завести на каждый из информационных входов. Поскольку значение информационного входа B_j должно соответствовать значению переключательной функции j-го набора, тогда

В00 = 1 В01 = 0 В02 = 0 В03 = 0 В04 = 0 В05 = 1 В06 = 0 В07 = 1 В08 = 0 В09 = 0 В10 = 0 В11 = 1 В12 = 1 В13 = 0 В14 = 0 В15 = 1.

Данная комбинационная схема, выполненная на двух 8 канальных мультиплексорах, приведена на рис.9.

Переключательную функцию можно организовать и на базисе дешифраторов. По определению дешифратор выполняет функцию

(8)

Поэтому, для реализации требуемой переключающей функции согласно (7) следует прямые выходы дешифратора, на которых возникают лог.1, подать на элемент ИЛИ. Если выходы дешифратора инверсные, то те выходы, на которых возникают лог.0, следует подать на элемент И-НЕ.

Например, пусть требуется реализовать на трехвходовом полном дешифраторе типа 555ИД7 переключательную функцию четырех аргументов, равную единице, на 0, 5, 7, 11, 12, 15 наборах. Для реализации данной переключательной функции 4 переменных потребуется два таких дешифратора. Поскольку выходы дешифратора инверсные, то те выходы, на которых при заданном наборе должны возникать лог.1, необходимо объединять с помощью 6 входового элемента И-НЕ. Данная комбинационная схема блока управления приведена на рис.10.

 

4.3.2 Методика синтеза системы управления в базисе элементарных