1.2. Синтез комбінаційних схем на мультиплексорах
У складі різних серій інтегральних мікросхем, які застосовують у пристроях залізничної автоматики, є елементи середнього ступеня інтеграції - комутатори (мультиплексори). Комутатор являє собою багатовходовий логічний елемент із одним входом. Входи комутатора підрозділені на інформаційні й керуючі. При подачі на керуючі входи відповідного сигналу у вигляді двійкового коду до виходу комутатора підключається один з його інформаційних входів. Є комутатори, що здійснюють вибір одного з 4,8 або 16 інформаційних сигналів. У своєму завданні я буду реалізовувати функцію на комутаторі 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) із
сигналів, що відповідають 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 інвертор;
4) сигнали, що відповідають змінним х3 і х4 подать на керуючі входи комутаторів, беручи до уваги розрядність, які позначені цифрами 1 і 2;
5
) на
інформаційні входи комутаторів подати,
відповідно до таблиці істинності,
сигнал з безлічі {0, 1, xi
,
xi};
На
прикладі реалізуємо функцію, задану
аналітичним способом. Функція виглядає
наступним чином
Використовуючи
провило Де Моргана
(
),
отримаємо
FДНФ
Перетворимо функцію FДНФ в FДДНФ
Таблиця істинності для заданої функції (Таблиця 1.21)
|
№ |
X1 |
X2 |
X3 |
X4 |
X5 |
F |
B |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
B0= 1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 | |
|
2 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
В1= 1 |
|
3 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 | |
|
4 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
B2= 1 |
|
5 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 | |
|
6 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
B3= 1 |
|
7 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
8 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
B0`= 1 |
|
9 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 | |
|
10 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
B1`=1 |
|
11 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 | |
|
12 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
B |
|
13 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 | |
|
14 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
B3`= 1 |
|
15 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
16 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
B0``= x5 |
|
17 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 | |
|
18 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
B1``= x5 |
|
19 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 | |
|
20 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
B2``= 0 |
|
21 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 | |
|
22 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
B3``= x5 |
|
23 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
24 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
B0```= x5 |
|
25 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 | |
|
26 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
B1```= x5 |
|
27 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 | |
|
28 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
B2```= 1 |
|
29 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 | |
|
30 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
B3```= 1 |
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2`=
x5
31Таблиця 1.21
Стробуючий вхід-інверсний, тобто
|
№ |
Х1 |
Х2 |
С1 |
С2 |
С3 |
С4 |
|
0 1 2 3 |
0 0 1 1 |
0 1 0 1 |
0 1 1 1 |
1 0 1 1 |
1 1 0 1 |
1 1 1 0 |
Схема на мультиплексорах для функції, яку ми розглядаємо представлена на Рисунку 1.21.
Реалізуємо цю ж саму функцію, яка задана аналітичним способом, на базі п`яти мультиплексорів. На стробуючі входи цих мультиплексорів (С0,С1,С2,С3) подамо постійне значення – константу, в нашому випадку будемо подавати 0, тому що ми брали стробуючий вход інверсний. На управляючи входи (1,2) подаємо значення х3 та х4, а на інформаційні входи перших чотирьох мультиплексорів (В0,В1,В2,В3) будемо подавати значення ’’В’’, які візьмемо з таблиці істинності побудованої вище. На інформаційні ж входи п’ятого мультиплексора подаємо вихідні сигнали перших чотирьох. Вихідні сигнали 1-го та 3-го мультиплексора про інверсуємо на мікросхемі 1533ЛЕ1. Оскільки функція повинна бути реалізована в базисі Пірса, то вихід п’ятого мультиплексора (C5) повинен бути прямий.
Схема для 5 мультиплексорів зображена на Рисунку 1.22
Рисунок
1.21
Рисунок 1.22