1.2 Синтез комбінаційних схем на мультиплексорах

У складі різних інтегральних мікросхем, які використовуються в залізничній автоматиці, є елементи з середнім ступенем інтеграції – мультиплексори.

Мультиплексори –логічний елемент з одним виходом, призначений для почергового включення однієї лінії передачі двійкової інформації до загального входу.

Залежно від кількості інформаційних входів розрізняють мультиплексори: К4-1, К8-1 і К16-1.

В своєму завданні я використовуватиму комутатор 555КП1

Для реалізації ФАЛ п'яти змінних на двох комутаторах 555КП1 необхідно:

1. пронумерувати змінні від 1 до 5;

2. скласти таблицю істинності заданої функції;

3. з сигналів, відповідних змінним Х1 і Х2 скласти таблицю істинності для стробуючих входів. Отримані значення подати на стробуючі входи комутаторів. Якщо вхід прямий, то сигнал подається без зміни, а якщо вхід інверсний – сигнал подається через інвертування;

4. сигнали, відповідні змінним Х3 і Х4 подать на управляючі входи комутаторів, враховуючи розрядність, які позначені цифрами 1 і 2;

5. на інформаційні входи комутаторів подати, відповідно до таблиці істинності, сигнал з множини {0, 1 };

Розглянемо на прикладі функцію, задану аналітичним способом, яка реалізована на комутаторах 555КП1.

F₃=X₁X₂X₄ + X₂X₃X₅ + X₃ + X₄ + X₅

F₃=X₁X₂X₄+X₂X₃X₅+X₃ +X₄+X₅=X₁+X₂+X₄+X₂X₃X₅+X₃X₄X₅=X₁(X₂+X₂)+ (X₃+X₃) (X₄+X₄) (X₅+X₅) + (X₁+X₁)X₂(X₃+X₃) (X₄+X₄) (X₅+X₅) + (X₁+X₁) (X₂+X₂) (X₃+X₃)X₄(X₅+X₅) + (X₁+X₁)X₂X₃(X₄+X₄)X₅+ (X₁+X₁) (X₂+X₂)X₃X₄X₅=X₁(X₂X₃+X₂X₃+X₂X₃+X₂X₃) (X₄X₅+X₄X₅+X₄X₅+X₄X₅) +X₂ (X₁X₃+X₁X₃+X₁X₃+X₁X₃) (X₄X₅+X₄X₅+X₄X₅+X₄X₅) +X₄(X₁X₂+X₁X₂+X₁X₂+X₁X₂) (X₃X₅+X₃X₅+X₃X₅+X₃X₅) +X₂X₃X₅(X₁X₄+X₁X₄+X₁X₄+X₁X₄) +X₃X₄X₅(X₁X₂ +X₁X₂ +X₁X₂ +X₁X₂) = (X₁X₂X₃+X₁X₂X₃+X₁X₂X₃+X₁X₂X₃) (X₄X₅+X₄X₅+X₄X₅+X₄X₅) + (X₁X₂X₃+X₁X₂X₃+X₁X₂X₃ +X₁X₂X₃) (X₄X₅+X₄X₅+X₄X₅+X₄X₅) + (X₁X₂X₄ +X₁X₂X₄ +X₁X₂X₄ +X₁X₂X₄ ) (X₃X₅+X₃X₅+X₃X₅+X₃X₅) +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ =X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅+X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ =X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ +X₁X₂X₃X₄X₅ = F_ДДНФ

За функцією F_ДДНФ будуємо таблицю істинності :

Таблиця 1.21

Таблиця 1.22 (таблиця на стробуючі входи )

X1	X2	C1	C2	C3	C4
0	0	1	0	0	0
0	1	0	1	0	0
1	0	0	0	1	0
1	1	0	0	0	1

Тепер будуємо схему комутаторів із загальною шиною.

Рис.1.21

Побудувавши схему на 4-х комутаторах будуємо схему із 5-ти комутаторів.

1 На стробуючий вхід комутаторів подаємо сигнал «0».

2 На інформаційні входи 4-х комутаторів подаємо значення із стовпця В, а на інформаційні входи 5-го комутатора подаємо виходи із перших 4-х ком.

3 На управляючі входи 1-х 4-х подаємо сигнал Х₃ та Х₄ а на 5-й ком. подаємо Х₁ та Х₂.

4 Інвертні виходи з ком. інвертуємо і отримуємо прямий сигнал.

З виходу п'ятого мультиплексора знімається сигнал виходу

Рис.1.22