Методичка КР ПТЦА

Робити мінімізацію цих функцій на картах Карно недоцільно, так як отримані результати будуть великими у розрахунках, а також буде потрібна велика кількість логічних елементів для реалізації цих функцій. Подальший структурний синтез треба буде розробити на КЛС - мультиплексорах.

2. Структурний синтез ЦА на мультиплексорах

Складаємо граф за визначеною табличкою істинності для функцій Y вихідного коду вирішення квадратного рівняння. При цьому враховуємо, що число Х може мати значення від 0 до 15, а його двійковий (BIN) код має однакові X 0 X1 X 2 для перших та других 8 станів. Тому використаємо мультиплексори 8×1, що визначає відповідний трьох-розрядний адресний код, а X 3 використаємо як інформаційний вхід.

21

Для графа переходів ЦА запишемо матричне рівняння:

22

Для того, щоб знайти значення [λ] ми повинні вказати для кожного даного стовпця відповідний йому стан на графі переходів. Ті змінні які змінюють своє значення з 0 на 1 при переході з одного стану в наступний

кожного Y ми повинні вибирати окремий мультиплексор, схемою включення якого є відповідна йому строчка в матриці [λ] . Наприклад візьмемо першу строчку: контакти 0 – 4 Мультиплексора видаючого сигнал Y7 повинні бути підключені до GND ( 0 В ), а контакти 5 – 7 до інформаційного входу X3 . Аналогічно підключається решта мультиплексорів, за винятком 3, оскільки Y3 на всіх наборах рівна X 2 .

З допомогою цього рівняння ми можемо розробити схему електричну принципову(СЕП) (див. Доповнення 1).

3. Моделювання ЦА у пакеті Electronic Workbench.

23

Рис. 1. СЕП в програмі Workbench

Примітка: оскільки в даному пакеті немає вітчизняної елементної бази КЛС, то замість необхідних елементів візьмемо їх зарубіжні аналоги.

24

Рис. 2. Часова діаграма ЦА

Примітка: Часова діаграма представлена без урахування тригерів на виході. Це зроблено з метою спрощення часової діаграми

ВИСНОВОК Спроектовано ЦА за ТЗ на ЦІМС СЩІ. Перевірена його працездатність у

пакеті Electronic Workbench. СЕП працює відповідно ТЗ, що підтверджено часовими діаграмами. Реалізація ЦА на вибраному базисі недоцільно. Габарити, монтаж будуть кращими якщо ми використовуємо ПЛМ.

25

Технічне завдання №4

1 АБСТРАКТНИЙ СИНТЕЗ ЦА

1.1Змістовна ГСА

Впочатковому стані 000 для головної магістралі включений зелений сигнал світлофору Yг = 11, а для вулиці, що її пересікає – червоний Yб = 00. Після певної часової затримки пристрій переходить у стан 001, з жовтим сигналом для головної магістралі Yг = 10 та з червоним сигналом для бокової вулиці Yб = 00. Після затримки пристрій переходить у стан 011, тоді на боковій і на головній вулицях горить червоне світло Yг = 00, Yб = 00. У стані 111 на головній магістралі червоний Yг = 00, а на боковій вулиці – зелений Yб = 11.

У стані 101 на головній магістралі горить червоне світло Yг = 00, а на боковій вулиці жовте Yб = 10. У стані 100 на головній та на боковій вулицях горить червоне світло червоний Yг = 00, Yб = 00.

Якщо схема випадково потрапить у стан 010 чи 110, наприклад при запуску, то схема шляхом безумовного переходу та по таймеру перейде у стан 111. Цим двом додатковим станам не відповідають які не будь сигнали на виході.

27

Світлофор знаходиться на перетині двох магістралей: головної та бокової.

Закодуємо через двійковий код стани світлофора.

Позначимо через Yг – головну магістраль, а через Yб – бокову магістраль.

1.2 Відмічена ГСА

Закодуємо кольори світлофора через двійковий код, для цього достатнь використати два знаки:

1.Червоний (позначення на блок-схемі та графі - R) – через 00

2.Жовтий (позначення на блок-схемі та графі - A) – через 10

3.Зелений (позначення на блок-схемі та графі - G) – через 11 Закодуємо стани світлофору через двійковий код, для цього достатньо три знаки:

S0 = 000

Якщо сигнал S0 (000), то на головній магістралі включається зелене світло (G), а на боковій червоне (R), тобто:

S0 = 000; Yг = 11; Yб = 00

Якщо сигнал S1 (001), то на головній магістралі жовте світло (А), а на боковій – червоне (R), тобто:

S1 = 001; Yг = 10; Yб = 00

Якщо сигнал S3 (011), то на головній магістралі та на боковій – червоне (R), тобто:

S3 = 011; Yг = 00; Yб = 00

Якщо сигнал S7 (111), то на головній магістралі червоне світло (R), а на боковій – зелене (G), тобто:

S7 = 111; Yг = 00; Yб = 11

Якщо сигнал S5 (101), то на головній магістралі червоне світло (R), а на боковій – жовте (А), тобто:

S5 = 101; Yг = 00; Yб = 10

У стані S4 (100) на головній та боковій магістралі червоне світло S4 = 100; Yг = 00; Yб = 00

Якщо сигнал S2 (010) та S6 (110), то схема шляхом безумовного

переходу по таймеру переводиться в стан S7 (111). S7 = 111; Yг = 00; Yб = 11

29