Лекция: Логические элементы

Рис. 10 (начало)

Рис. 10 (окончание)

Рис. 11

Рис. 12

Таблица состояний КР555ИД4

В качестве элементов памяти выбраны триггеры D-типа. Поэтому рекомендуется использовать микросхему КР555ТМ8, содержащую четыре триггера D-типа. Структура микросхемы ТМ8 представлена на рис.13

Рис. 13

Таблица состояний триггера КР555ТМ8

Используя приведенные микросхемы, реализуем часть комбинационной схемы рассматриваемого примера для полученной в предыдущем разделе функции возбуждения D1.

Схема реализации дана на рис. 14.

Реализовать функцию – это значит представить ее в базисе собственных функций выбранного набора элементов. Сложность реализации системы может быть уменьшена за счет выделения общих частей, которые могут быть реализованы отдельно, или использования полученных при реализации функции D1 логических выражений. Цель совместной реализации – формирование функций возбуждения минимальным числом корпусов из набора интегральных микросхем. При этом поиск наилучшей реализации основывается на использовании правил де Моргана.

Реализация дешифратора входных сигналов, помимо приведенной на рис.12, может быть выполнена на микросхеме КР555ИД4.

Реализация функции возбуждения `S5 RS-триггера сигнала «Ошибка» (`z5) может быть выполнена с использованием микросхемы КР555ЛП5.

Сигнал начальной установки НУ реализуется путем подачи на входы D триггеров вспомогательного регистра сигналов, соответствующих выбранному начальному состоянию (в рассматриваемом примере это r0=0111, что соответствует D1=1, D2=1, D3=1, D4=0).

Эти сигналы объединяются логическим «ИЛИ» с функциями возбуждения D1, D2, D3, D4.

Сигналом НУ триггеры основного регистра устанавливаются в состояние 0000.

Синхросигналами t1 и t2, подаваемыми на вход С, оба регистра устанавливаются в начальное состояние. Если начальное состояние имеет код 0000, установка может производиться путем подачи сигнала начальной установки на вход `R триггеров вспомогательного и основного регистров.

Реализация формирования сигнала начальной установки для триггера 1 регистра 1 рассматриваемого примера приводится на рис.15.

Рис. 14

Рис. 15

Начальная установка автомата осуществляется сигналом НУ=1 каждый раз перед подачей на вход автомата первого символа очередной распознаваемой цепочки. При этом длительность сигнала начальной установки должна быть такой, чтобы синхросигнал t1 поступал во время действия сигнала НУ. Так как триггеры основного регистра установлены в состоянии 0, и следовательно для установки 4-го триггера вспомогательного регистра в состояние 0 нет необходимости использования объединения D4 и НУ по «ИЛИ».

В заключение курсовой работы студенту необходимо выполнить чертеж принципиальной схемы.

При составлении принципиальной схемы следует руководствоваться следующими правилами:

— элементы не могут иметь незадействованные входы, они либо соединяются с задействованными, либо на них подаются константы;

— подача на вход элемента константы 0 осуществляется соединением этого входа с общим проводом, подача константы 1 – соединением этого входа с выходом инвертора, вход которого соединен с общим проводом;

— объединение входов одного элемента не увеличивает нагрузку на выход элемента, соединенного с этими входами;

— максимальная нагрузочная способность выхода элемента для микросхем серии КР555 и КР1533 равна 20, для серий КР561 и КР1561 – 100, что означает невозможность соединения его более чем с 20 (или 100) входами различных элементов.