Дәріс №3. Комбинациялық сандық құрылғының синтезi.


1.      Микросұлбада үшфазалы желі жилігін жобалау. Бульдік функцияны минимизациялау.Құрлымдық схемалармен танысу.

&&&  

                       $$$002-003-001$3.2.3.1 Микросұлбада үшфазалы желі жилігін жобалау. Бульдік функцияны минимизациялау.Құрлымдық схемалармен танысу.

Мысал 3.1. К155  сериялы микросұлбасында үшфазалы желi жиiлiгiн үшеселегiшiн жобалау. Әр бiр фаза кернеуi нөл-компаратор көмегiмен ТТЛ деңгейiне келтiрiлген.

Құрылғының жұмыс iстеу алгоритмi желiлiк кернеудiң бiр периоды үшiн кiрiс жiне шығыс сигналының уақыттық диаграммасында неғұрлым айқын кескiнделедi (сур.4.1,а). Бiрлiк және нөлдiк F сигнал тактiсi үшiн Карно картасын толтырамыз. Екi терiмде функция анықталмаған. Нөл бойынша блокты ұйымдастыра отырып, мынаны аламыз

Бұл функцияны ең қарапайым түрде К155ЛР3 микросұлбасы жүзеге асырады (сур.4.1,в). Қолдынылмайтын ЖӘНЕ элементiнiң кiрiстерiнiң бiреуiне логикалық нөлдi беру керек. 

Мысал 3.2. Үш қабатты үйде сатылы дәлiз жалғыз жалпы лампочкамен жарықтандырылады. Әр бiр этажда : S1, S2, S3 ажыратып қосқыштар бар. Қалғандарына тәуелсiз, кез-келген ажыратып қосқыжпен ажыратып қосу құрылғысын жобалау.

Айталық  А, В және С – құрылғының логикалық бөлiмнiң кiрiсiндегi сигналдар (Ажыратып қосқыштың тұйықталған жанаспасына логикалық 0 деңгейi сәйкес,ал тұйықталмағанға – логикалық 1 деңгейi), F - құрылғының логикалық бөлiмнiң шығысындағы сигнал (F=0, лампа жанып тұрғанда). Осы айнымалыларды бiрiктiретiн ақиқат кестесiн толтырамыз (сур.4.2,а). Шығыс функциясын ЖДҚФ-да жазып және оны қарпайым түрлендiру жасау арқылы  минимизация жасауға тырысамыз:

 Құрылғының логикалық бөлiмi (сур.4.2,б) DD1 (К155ЛП5) микросұлбасымен жүргiзiледi. Бұл микросұлба корпусында төрт “Ерекше НЕМЕСЕ ” элементi орналастырылған. 

Мысалы 3.3.  Бір период үшін уақыттық диаграммасы 4.3 а. сур. көрсетілген  F сигналын формаға келтіру.

Шығысында A, B, C, D  сигналдары тұзілетін екілік-ондық санауыш және шығысындағы жиілігі 1 кГц (t=1 мс) импульс генераторын қолданамыз (сур.4.3,а). Онда есебіміз функционалдық сұлбада сұрақ белгісімен көрсетілген, құрылғының комбинационды бөлігін жобалауға әкеледі (сур. 4.3,б).

Әр бір Т период кезінде екілік- ондық санауыш, әрқайсысына  төртразрядты екілік код сигналдары A, B, C, D сәйкес келетін 10 жағдайд өтеді (нөлден бастап тоғызға дейін) (сур.4.3,г).


Сур. 3.3

 Жалпы жағдайда  төрт айнымалының логикалық функциясы, кіріс айнымалыларының 16 теріміне анықталған. Берілген мысалда 10 ғана қолданылады. Бульдік функцияны минимизациялау кезінде ол бұл терімдерде өз қалауы бойынша анықталуы мүмкін (сур.4.3,в). Бірлік бойынша блокты ұйымдастыра отырып (бұл жағдай үшін блоктар Карно картасында белгіленген), 4.4 сур. көрсетілген іске асыру варианты сәйкес келетін, логикалық функция үшін теңдікті мына түрде жаза аламыз.