Синтез автомата на элементах малой степени интеграции

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТОВ

1. Питание от однофазной сети с напряжением 220В ± 5% и частотой 50Гц.

2. Требования к параметрам датчиков и исполнительным устройствам формулируются мной.

3. Эксплуатация в помещении при температуре +5°…+35°С.

4. Конструкция – встраиваемый прибор общепромышленного назначения.

5. Функции комбинационной схемы управления (КСУ):

В двоичном коде функции КСУ представлены в табл. 1.

Таблица 1. Функции КСУ в двоичном коде

Число

A

B

C

D

Ф1

Ф2

Ф3

6. Параметры управляющего генератора (для разомкнутой системы):

· минимальное время такта: 3с;

· относительное время каждого такта: 14,12,8,10,7,5,9,2,1,4,13,11,0,2,3,6.

7. Функции изменения состояния автомата (терм ABCD) задана по табл. 2 .

Таблица 2. Функции изменения состояния автомата

X1

X0

8. Схема индикации реализуется на семисегментных индикаторах с ОА (общий анод) и мультиплексорах с диапазоном отображаемых чисел с 40 по 85 с шагом 3.

Синтез КСУ осуществляется методом минимизирующих карт (рис. 2).

а)

б)

Рис. 2. Минимизирующие карты: а – минимизация по нулям; б – минимизация по единицам

Уравнения при минимизации по 0 (рис. 2а):

Уравнения при минимизации по 1 (рис. 2б):

Разложим функции по базису, используя законы ДеМоргана.

1) ИЛИ-НЕ (все функции из минимизации по 0)

2) И-НЕ (функция Ф2 из минимизации по 0, функции Ф1, Ф3 из минимизации по 1)

Число элементов, соединений (дорожек на печатной плате) и микросхем КСУ определяется непосредственным подсчетом на схеме (рис. 3).

а)

Рис. 3. Схемы КСУ в разных базисах: а – базис ИЛИ-НЕ (начало)

б)

Рис. 3. Схемы КСУ в разных базисах: б – базис И-НЕ (продолжение)

в)

Рис. 3. Схемы КСУ в разных базисах: в – базис И, ИЛИ, НЕ (окончание)

Сложность КСУ в различных базисах характеризуется в табл. 3.

Таблица 3. Характеристики вариантов КСУ

Базис	Число логических элементов	Число соединений	Число корпусов ИМС
И, ИЛИ, НЕ
ИЛИ-НЕ
И-НЕ

Окончательно выбирается КСУ в базисе ИЛИ-НЕ как имеющая наименьшее число микросхем. Схема КСУ представлена на рис. 4.

Рис. 4. Схема КСУ, реализующая функции Ф1, Ф2, Ф3 на элементах ИЛИ-НЕ

Дата добавления: 2014-12-17