Реферат: Разработка арифметико-логического устройства

--PAGE_BREAK--2. Расчётная часть2.1 Составление минимизированного логического выражения для формирования выходного сигнала А


Состояние выходного сигнала А в зависимости от входных сигналов a,b,c,dопределяется по таблице истинности представленной в таблице 2.
Таблица 2 — Таблица истинности выходного сигнала



Более компактно таблицу истинности можно представить с помощью карты Карно. Контуры составляются по единицам. Карта представлена на рисунке 1. (X— принимаем 1.)
<img border=«0» width=«287» height=«223» src=«ref-1_1509802239-8523.coolpic» v:shapes="_x0000_i1025">

Рисунок 1 — Карта Карно
По полученным контурам составляется минимизированное логическое выражение для сигнала А.

Полученные логические выражения приводится к одной элементной базе на элементах И-НЕ при помощи правил Де Моргана.
<img border=«0» width=«491» height=«32» src=«ref-1_1509810762-966.coolpic» v:shapes="_x0000_i1026">. (1)

<img border=«0» width=«312» height=«31» src=«ref-1_1509811728-521.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027">. (2)
    продолжение
--PAGE_BREAK--2.2 Разработка функциональной схемы для формирования выходного сигнала А


По выражению (2) составляется функциональная схема для формирования выходного сигнала А, которая представлена на рисунке 2.
<img border=«0» width=«256» height=«192» src=«ref-1_1509812249-12004.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028">

Рисунок 2 — Функциональная схема для формирования выходного сигнала А
В полученной функциональной схеме на рисунке 2 используются одинаковые логические элементы. Функциональная схема, реализованная на элементах И-НЕ.

2.3 Разработка принципиальной схемы для формирования выходного сигнала А


Для реализации принципиальной схемы для формирования выходного сигнала А используются один корпуса микросхем К561ЛА7 и один корпус К561ЛА9. Для создания сигналов d, bи cиспользуются соответственно нормально замкнутый контакт, нормально разомкнутый и перекидной контакт. С учётом их особенностей составляется принципиальная схема.
<img border=«0» width=«338» height=«192» src=«ref-1_1509824253-10880.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029">

Рисунок 3 — Принципиальная схема для формирования выходного сигнала А


2.4 Разработка логического выражения и функциональной схемы для формирования выходного сигнала В


Состояние выходного сигнала В задано циклограммой, которая приведена на рисунке 4.



Рисунок 4 — Циклограмма работы выходного сигнала В
Во включающем такте появляется входной сигнал «с» и присутствуют сигналы «а» и "b". Тогда условие срабатывания запишется: <img border=«0» width=«20» height=«21» src=«ref-1_1509835133-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030">=abc. В отключающем такте исчезает входной сигнал "d". Условие несрабатывания будет: <img border=«0» width=«25» height=«25» src=«ref-1_1509835231-108.coolpic» v:shapes="_x0000_i1031">=d.

Для получения окончательного выражения проведем проверки реализуемости:

1)                Анализируем, существует ли записанное ранее условие срабатывания в течение всего периода включения.1-я проверка не пройдена, поскольку сигналы «а» и "b" изменяют свои значения в течение периода включения. Необходимо ввести промежуточный сигнал р`, чтобы он не изменял своё состояние до изменения состояния сигнала <img border=«0» width=«20» height=«21» src=«ref-1_1509835133-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1032"> и в дальнейшем оставался неизменным (по крайней мере, до конца периода включения). Для исключения ложного срабатывания вводим сигнал p`=B. Для исключения ложного включения после исчезновения сигнала В примем комбинацию сигналов которая не повторится после исчезновения сигнала В. Итак конечное условие включения f`=abc+В.

2)                Анализируем, существует ли записанное ранее условие несрабатывания во время периода включения.2-я проверка пройдена, поскольку сигнал "d" не появляется в периоде включение, а это означает, что не произойдет ложное отключение сигнала. Вторая проверка пройдена.

3)                Для того чтобы после отключения “B” не создалось условия для его повторного включения (ложные срабатывания) полученное логическое выражение для “B” преобразуют, раскрывая все скобки, в сумму произведений и проверяют, не встречается ли хотя бы одна комбинация сигналов в отключенном периоде.
<img border=«0» width=«259» height=«25» src=«ref-1_1509835437-412.coolpic» v:shapes="_x0000_i1033">
Поскольку ни одна из этих комбинаций не встречается в отключенном периоде, то проверка пройдена.

Описанному алгоритму работы выходного сигнала В соответствует функциональная схема, представленная на рисунке 5.
<img border=«0» width=«297» height=«154» src=«ref-1_1509835849-7894.coolpic» v:shapes="_x0000_i1034">

Рисунок 5 — Функциональная схема для формирования выходного сигнала В


    продолжение
--PAGE_BREAK--