Лабораторная работа №21
.docСанкт-Петербургский государственный электротехнический университет
Факультет компьютерных технологий и информатики
Кафедра ВТ
Отчет по лабораторной работе №2
«Проектирование комбинационного узла на основе дешифратора»
Выполнили: Гречухин Михаил,
Хамаганова Мария
гр. 3371
Принял: Фураев Илья Александрович
2006 год
1. Подготовка к работе
В данной работе требуется реализовать систему из двух функций. Функция номер раз: 0,1,3,6,7,11,14,15
Таблица истинности для заданной функции:
|
Х4 |
х3 |
х2 |
x1 |
У |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Функция номер два:
2, 3, 4, 5, 7, 12, 13, 15
Таблица истинности для заданной функции:
|
Х4 |
х3 |
х2 |
x1 |
У |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Вот тут-то уже придётся написать СДНФ для каждой функции, чтобы затем легко реализовать её на дешифраторе.
Для первой функции:
Для второй функции:
2. Собственно проектирование.
В нашей работе мы рассмотрели 2 варианта схемы узла – по конституантам «ноль» и «единица». Вот эти схемы:
По К1:
По К0:
Схемы очень похожи внешне, но выбор был сделан в пользу К1, ибо там нет дополнительных инверторов, да и работает она побыстрее.
Итак, осталось подготовить тестовое воздействие и проверить, насколько правильно отрабатывает схема.
Для построения тестового воздействия воспользуемся кодом Грея для чисел от 0 до 15:
|
|
00 |
01 |
11 |
10 |
|
00 |
0 |
1 |
2 |
3 |
|
01 |
7 |
6 |
5 |
4 |
|
11 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
10 |
15 |
14 |
13 |
12 |
Числа кодируются так: для каждого из них выписывается номер строки, а затем столбца.
«0» - «0000»
«1» - «0001»
«2» - «0011»
«3» - «0010»
«4» - «0110»
«5» - «0111»
«6» - «0101»
«7» - «0100»
«8» - «1100»
«9» - «1101»
«10» - «1111»
«11» - «1110»
«12» - «1010»
«13» - «1011»
«14» - «1001»
«15» - «1000»
Загоняем в MaxPlus, смотрим.
Кажется, работает.
ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ:
1. Действительно, схемы собранные на основе дешифраторов дают ощутимую экономию в микросхемах для систем функций (вспомнить хотя бы первую лабу).
2. Задержка для тестовых воздействий при использовании теста на кодах Грея оказалась 12,5 наносекунд. Как ни странно, но она не изменялась. Видимо, интервала переключения в 30 наносекунд оказалось больше, чем достаточно. При уменьшении интервала до 20 наносекунд ситуация не изменилась. Мы попытались изгалиться и поставили шифт интервал в 10 наносекунд, но задержка держалась, как заколдованная на том же уровне – 12,5 наносекунд:
