Сравнение ручного и машинного решений

Таблица переходов-выходов при машинном синтезе

Y1Y2	Abc
	000	001	010	011	100	101	110	111
00	00 00	00 01	00 02	03	01 04	00  05	00 06	00 07
	00	01	01		00	01	01	01
01	0110	11	00 12	13	0114	0015	11 16	00 17
	01		01		00	01	00	01
11	1130	31	01 32	33	11 34	35	1136	01 37
	10		01		00		00	01
10	11 22	21	22	23	11 24	00 25	00 26	37	y1y2(t+1)
	10				00	01	01		z1z2(t)

Как видно эта таблица отличается от ручного синтеза, это связано с неодинаковой “склейкой” строк в процессе минимизации первичной таблицы переходов-выходов. Ручным способом минимизация была проделана не по жесткому машинному алгоритму: склеивается каждая строка со всеми возможными, а поэлементно. На мой взгляд, это привело к упрощению минимизированной таблицы переходов, т.к. переходов между устойчивыми и не устойчивыми тактами стало меньше. Это первоначальное разногласие в методах и привело к различным результатам.

Машинное объединение строк: 1-1,6,7,8,10,11; 2-2,9; 3-3,5; 4-4;

Ручное объединение строк: 1-1,6,7; 2-2,8,9; 3-3,10; 4-4,5,11;

Машинное решение:

Уpавнения возбуждения элементов памяти:

S1 = ~( ~(y2*a*~b*c) );

R1 = ~( ~( ~(y2*a*~b) * ~(~c) ) );

S2 = ~( ~(~y1*a*~b*~c) * ~(y1*~a) * ~(y1*b) );

R2 = ~( ~(~y1*b) * ~(y1*a*~b*~c) );

Уpавнения выходов:

z1 = ~( ~(y1*~a*~c) );

z2 = ~( ~(~a*c) * ~(b) * ~(~y2*c) * ~(~y1*y2*~a) );

Ручное решение:

Уpавнения возбуждения элементов памяти:

Уpавнения выходов:

Функции выходов почти совпадают, однако, в ручном синтезе функции возбуждения памяти содержат меньше конституэнт, а на некоторые вообще не подается сигналов, примером тому является функция K_1. Следовательно, в моей функциональной схеме меньше элементов, т.е. мой автомат более экономичен.

Кодировка строк одинакова. Возникшие разногласия объясняются лишь тем, что мною была проведена более успешно минимизация строк первичной таблицы.

Элементы физического синтеза.

Выбор типа микросхем, на этапе физического синтеза осуществляют соблюдая требования предъявляемые к ДУ, и отдельно к интегральной микросхеме. В свою очередь электрические параметры микросхемы установлены рядом Государственных стандартов Российской Федерации: ГОСТ 19480-74; ГОСТ 18683-73; ГОСТ 19799-74; ГОСТ 22565-77.

Для физического синтеза разрабатываемого ДУ мною была выбрана серия микросхем К553. Это наиболее популярная в нашей стране серия микросхем. Она содержит широкий выбор логических элементов. Основной логической схемой серии является схема И-НЕ, она представлена микросхемами с различным числом секций и количествами входов.

Серия К553 базируется на транзисторно-транзисторном типе логики. После разработки многоэмитерного транзистора был выпущен широкий ряд серий интегральных схем ТТЛ. Многоэмитерный транзистор представляет собой интегральный элемент, объединяющий преимущества диодных логических схем и транзисторного усилителя. Это остроумное схемное решение и породило новый класс двухступенчатой логики ТТЛ, пришедшей на замену Диодно-Транзисторной логике (ДТЛ). Благодаря МЭТ можно получить большой коэффициент объединения по входу, без особых технологических затрат. В обыкновенном микротранзисторе можно сделать сколько угодно эмиттеров, их число и определит количество входов, а на стоимость микросхемы это практически не повлияет. Это важно т.к. для физического синтеза моего замка понадобятся 4^х- входовые элементы И-НЕ.

Повторяя структуру диодно-транзисторных ИС, транзисторно-транзисторные схемы значительно увеличить быстродействие (_ср=3-10нс), повысить уровень помехозащищенности (U_п 0,7В), снизить потребляемую мощность (по сравнению ДТЛ-ИС), а также увеличить функциональную сложность интегральной схемы. Коэффициент объединения по входам И m_И12-14, а коэффициент объединения по входам ИЛИ m_ИЛИ=8-10. Выходные усилители ТТЛ-схем обеспечивают высокую нагрузочную способность базовой схемы (n_э10) при значительных нагрузочных емкостях (C_н 100 пФ).Предельно допустимые электрические режимы эксплуатации в диапазоне температур –45…+70 С.

1.Максимальное напряжение источника питания 6 В

2.Минимальное напряжение на входе микросхемы 0.4 В

3.Максимальное напряжение на входе микросхемы и между эмиттером -5.5 В

4.Минимальное напряжение на выходе микросхемы -0.3 В

5.Максимальное напряжение на выходе закрытой микросхемы 5.25 В

6.Максимальный входной вытекающий ток, при котором напряжение блокировки антизвонных диодов не менее -1.5 В -10 мА

Набор микросхем и их кол-во

^

К553ЛА2 2шт <- |

К553ЛА1 3шт <-( надо проверить ЭТО )

К553ТЛ1 1шт <-

Вывод:

Из выше всего изложенного можно сделать вывод, что пакет PROEKTуступает ручному методу синтеза. Алгоритм минимизации прост: сравнивается первая строка с последующими, и, если возможно объединение, то он объединяет. И так далее. Дальше все подчиняется железной табличной логике. Т. е. если б минимизация строк у нас была одинакова, то вполне уверенно можно было бы сказать что, результат будет близок к результату машинного решения.

В итоге получили что, мною проделанная работа намного превосходит машинное.

Но это вовсе не говорит о том, что можно отказаться от машинного синтеза, я считаю, что будет вполне оправдано сочетание этих двух методов.