СИНТЕЗ ЦИФРОВОГО УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ

Техническое задание 3
1 Синтез цифрового устройства управления 5-ти двоичных переменных 4
1.1 Табличная форма и СДНФ функция выхода 4
1.2 ЦУУ на основе двух- и трехвходовых логических элементов Пирса 5
1.3 ЦУУ на основе мультиплексоров с 8-ю информационными входами и двухвхдовых логических элементов Шеффера 7
2 Синтез цифрового устройства управления 6-ти двоичных переменных 13
2.1 Табличная форма и СДНФ функция выхода 13
2.2 ЦУУ на основе двух- и трехвходовых логических элементов Шеффера 15
2.4 Синтез ЦУУ на основе мультиплексоров и логических элементов Пирса. 1ый вариант 17
2.5 Синтез ЦУУ на основе мультиплексоров и логических элементов Пирса. 2ой вариант 26
3 Обоснование выбора серии микросхем 33
Заключение 34
Список использованной литературы 36
Приложение 1. Применяемые микросхемы 37

Основные характеристики серий 155 и 555СерииК155К555Потребляемая мощность, мВт78,87,88Время задержки, нс2220Коэффициент разветвления1020Входной ток, мА0,040,02Выходное напряжение, В2,4/0,42,7/0,5Из данной таблицы видно, что К155 серия, хоть и обладает небольшим преимуществом по времени задержки, но потребляет в 10 раз больше мощности, так же имеет больший коэффициент разветвления по выходу По данной причине в качестве серии микросхем для проектирования устройств данной работы целесообразнее использовать К555 серию микросхем.ЗаключениеВ ходе проделанной работы был произведен синтез цифрового устройства управления в базисах мультиплексоров, логических элементов Шеффера и Пирса в соответствии с заданным вариантом логической функции и управляющих переменных.Синтезированные схемы ЦУУ были смоделированы в среде ElectronicsWorkbench 5.12 (EWB).Работоспособность полученных моделей ЦУУ продемонстрирована с помощью индикации заданных значений логической функции с помощью WordGenerator из EWB и результата на выходе схемы с помощью LogicAnalyzer и лампочки.Таблица . Сравнительная таблица схем ЦУУ по кол-ву корпусов ИМС для 5-ти переменныхСхемаКол-во корпусов ИМСПотребляемая мощность, мВтЦУУ в базисе Пирса1078,8ЦУУ на основе мультиплексора323,64Таблица .Сравнительная таблица схем ЦУУ по кол-ву корпусов ИМС для 6-ти переменныхСхемаКол-во корпусов ИМСПотребляемая мощность, мВтЦУУ в базисе Шеффера863,04ЦУУ на основе мультиплексора вариант 1647,28ЦУУ на основе мультиплексора вариант 2647,28Сравнивая полученные схемы по количеству корпусов ИМС (таблица 7 и таблица 8), можно сделать следующий вывод:Использование мультиплексоров при реализации логической схемы позволяется сократить затраты на создание схемы.Список использованной литературыБойко В.И. и др. Схемотехника электронных систем. Цифровые устройства/Авторы: В.И. Бойко, А.Н. Гуржий, В.Я. Жуйков, А.А. Зори, В.М. Спивак, В.В. Багрий. – СПб.: БХВ – Санкт-Петербург, 2004. – 512 с.Новиков Ю. В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования. – М.: Мир, 2001. – 379 с.Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. – СПб.: БХВ – Санкт-Петербург, 2000. – 528 с.Спиридонов С.Б. Методические указания к курсовой работе. Нефедов А.В. Интегральнае микросхемы и их зарубежные аналоги.: Справочник. Т.5. – М.: КУбК-а, 1997. – 608 с.Приложение 1. Применяемые микросхемыК555ЛЕ1Рис. . УГОНазначение выводов2, 3, 5, 6 ,8 ,9, 11, 12 – входы, 1, 4, 10 ,13 – выходы, 7 – общий, 14 – напряжение питания.Таблица . Электрические параметрыПараметрЗначениеНапряжение питания5 ВВыходное напряжениенизкого уровня не более 0,5В;высокого уровня не менее 2,7ВДиапазон напряжения±5 %Входной токнизкого уровня не более -0,36 мА;высокого уровня не более 20 мкАТок потребленияпри высоком уровне не более 3,2 мА,при низком уровне не более 5,4 мАВремя задержки распространенияне более 20 нсКорпус 201.14-1[5]К555ЛЕ4Рис. 38. УГОНазначение выводов1,2,3,4,5,9,10,11,13 – входы, 6,8,12 – выходы, 7 – общий, 14 – напряжение питания.Таблица 9. Электрические параметрыПараметрЗначениеНапряжение питания5 ВВыходное напряжениенизкого уровня не более 0,5В;высокого уровня не менее 2,7ВДиапазон напряжения±5 %Входной токнизкого уровня не более -0,36 мА;высокого уровня не более 20 мкАТок потребленияпри высоком уровне не более 3,2 мА,при низком уровне не более 5,4 мАВремя задержки распространенияне более 20 нсКорпус 201.14-1 [5]К555ЛА3Рис. 39. УГОНазначение выводов2, 3, 5, 6 ,8 ,9, 11, 12 – входы, 1, 4, 10 ,13 – выходы, 7 – общий, 14 – напряжение питания.Таблица 9. Электрические параметрыПараметрЗначениеНапряжение питания5 ВВыходное напряжениенизкого уровня не более 0,5В;высокого уровня не менее 2,7ВДиапазон напряжения±5 %Входной токнизкого уровня не более -0,36 мА;высокого уровня не более 20 мкАТок потребленияпри высоком уровне не более 3,2 мА,при низком уровне не более 5,4 мАВремя задержки распространенияне более 20 нсКорпус 201.14-1 [5]К555ЛА4Рис. 40. УГОНазначение выводов1,2,3,4,5,9,10,11,13 – входы, 6,8,12 – выходы, 7 – общий, 14 – напряжение питания.Таблица 9. Электрические параметрыПараметрЗначениеНапряжение питания5 ВВыходное напряжениенизкого уровня не более 0,5В;высокого уровня не менее 2,7ВДиапазон напряжения±5 %Входной токнизкого уровня не более -0,36 мА;высокого уровня не более 20 мкАТок потребленияпри высоком уровне не более 3,2 мА,при низком уровне не более 5,4 мАВремя задержки распространенияне более 20 нсКорпус 201.14-1 [5]К555КП2Рис. 41. УГОНазначение выводов1,15 – входы разрешения, 2, 14 – входы выборки разряда, 3,4,5,6,10,11,12,13 – входы; 7,9 – выходы; 8 – общий; 16 – питание.Таблица 9. Электрические параметрыПараметрЗначениеНапряжение питания5 ВВыходное напряжениенизкого уровня не более 0,5В;высокого уровня не менее 2,7ВДиапазон напряжения±5 %Входной токнизкого уровня не более -0,36 мА;высокого уровня не более 20 мкАТок потребления9,7 мАВремя задержки распространенияне более 29нсКорпус 238.16-2[5]К555КП7Рис. 42. УГОНазначение выводов7 – вход разрешения, 9,10,11 – входы выборки разряда, 1,2,3,4,12,13,14,15 – входы; 5,6 – выходы; 8 – общий; 16 – питание.Таблица 9. Электрические параметрыПараметрЗначениеНапряжение питания5 ВВыходное напряжениенизкого уровня не более 0,5В;высокого уровня не менее 2,7ВДиапазон напряжения±5 %Входной токнизкого уровня не более -0,36 мА;высокого уровня не более 20 мкАТок потребления9,7 мАВремя задержки распространенияне более 29нсКорпус 238.16-2 [5]Рис. . Корпус 201.14-1Рис. . Корпус 238.16-2