Рассчет основных параметров устройства

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Апреля 2013 в 11:57, контрольная работа

Описание

Требуется спроектировать устройство производящее арифметическую операцию сложения по модулю пять двух чисел в двоичном коде. Слагаемые числа обозначим как Х1 и Х2, результат осуществляемой операции – как Y. Работа устройства описывается следующим уравнением:

Содержание

Анализ технического задания.
Составление таблицы истинности.
Использовать замену симметричных переменных с использованием элементарных симметричных функций.
Анализ целесообразности совместной реализации системы функций.
Минимизация системы функций алгебры логики (раздельная).
Декомпозиция системы функций алгебры логики методом ПМФ.
Выбор элементной базы.
Факторизация системы логических уравнений.
Разработка принципиальной схемы синтезируемого устройства.
Расчет основных параметров устройства (время переключения, потребляемая мощность, время наработки на отказ).
Моделирование работы устройства, анализ правильности функционирования и состязаний в схеме.
Оценка степени выполнения задания.

Работа состоит из  1 файл

Документ Microsoft Word (3).docx

— 170.64 Кб (Скачать документ)



 

 

 

y2 = 4   v  2 3   v 1 2 6   v  2 5 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y3

                     
         

z1

   
     

z2

       
                           
 

z4

   

1

*

*

*

*

*

*

*

   
     

*

*

*

*

*

*

*

*

 

z6

 

z5

 

*

*

*

*

*

*

*

*

 
   

*

*

*

*

*

*

*

*

   
     

0

0

*

*

*

*

*

*

   
     

1

*

*

*

*

*

*

*

 

z6

       

0

*

*

0

*

*

*

*

 
       

0

1

1

0

1

0

0

0

   
                           
         

z3

   

z3

     



 

 

 

y3 = 4   v  5 6   v 1 3 5   v  1 2 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Получили следующую систему  функций:

 

 

 

                                         y1 = 2 6   v  3 5 6  v  1 2 3


                        Y =           y2 = 4   v  2 3   v 1 2 6   v  2 5 6                          

                                         y3 = 4   v  5 6   v 1 3 5   v  1 2 3

 

 

Сложность реализации устройства в этом представлении  составляет

 

L(Y) = L”(y1) + L”(y2) + L”(y3) + L(Z) + Lинв.z ,

 

где L”(yi) – сложность представления функции yi без учета сложности реализации

z-функций и их инверсий, L(Z) – суммарная сложность реализации z-функций, а Lинв. – количество инверсий z-функций, встречающихся в представлении y1,2,3 . Тогда

 

L(Y) = 7 + 8 + 8 + 15 + 5 = 43                           (4)

 

оператора И, ИЛИ, НЕ, что на 30 операторов меньше, чем в (3).

 

АНАЛИЗ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ СОВМЕСТНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ СИСТЕМЫ ФУНКЦИЙ.

 

Сопоставив карты Карно  функций y1,2,3 , для оценки связности функций и рассмотрения возможных способов совместной их реализации построим таблицу мощностей следующих множеств:

 

 

  

 

Таблица мощностей множеств:

 

Таблица 6.

 

Мощность множеств

     
 

0

0

2

 

6

6

6

 

5

5

3

 

3

3

3

0

0

0

0

0

0


 

Так как множества и связанны хорошо, выбираем вариант связной реализации ФАЛ с сохранением одной из функций и сокращением нулевого характеристического подмножества другой функции. Так как L(y1) < L(y2), L(y1) < L(y3), сохраним функцию y1.

Представим функции y2 и y3 в виде:

 

  ,                 
,

 

где подфункции и определяются следующим образом:

                                                       

                   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построим карты Карно  подфункций и .

                     
         

x1

   
     

x2

       
                           
 

x4

   

1

*

*

*

*

*

*

*

   
     

*

*

*

*

*

*

*

*

 

x6

 

x5

 

*

*

*

*

*

*

*

*

 
   

*

*

*

*

*

*

*

*

   
     

*

0

*

*

*

*

*

*

   
     

0

*

*

*

*

*

*

*

 

x6

       

1

*

*

*

*

*

*

*

 
       

0

0

1

1

0

1

0

*

   
                           
         

x3

   

x3

     




                     
         

x1

   
     

x4

       
                           
 

x2

   

1

*

*

*

*

*

*

*

   
     

*

*

*

*

*

*

*

*

 

x6

 

x5

 

*

*

*

*

*

*

*

*

 
   

*

*

*

*

*

*

*

*

   
     

*

0

*

*

*

*

*

*

   
     

1

*

*

*

*

*

*

*

 

x6

       

0

*

*

*

*

*

*

*

 
       

0

1

1

0

1

0

0

*

   
                           
         

x3

   

x3

     




Проведя графическую минимизацию, получим следующие выражения  для и :

= 4   v  2 3   v 1 2   v  5 6

= 4   v  5 6   v 1 3 5   v  1 3

 

                       y1 = 2 6      v   3 5 6     v   1 2 3


                   

 

 

 

 

    Y =           y2 = ( 4   v  2 3   v 1 2   v  5 6) *

                                         y3 = ( 4   v  5 6   v 1 3 5   v  1 3) *

          

L(Y) = 7 + 7 + 8 + 15 + 5 + 1 = 43

 

оператора И, ИЛИ, НЕ, что равно значению сложности в (4).

 

Так как совместная реализация функций y1,2,3 не дает выигрыша в сложности реализации устройства, в то же время увеличивая время срабатывания устройства, принимаем совместную реализацию функций нецелесообразной.

 


Информация о работе Рассчет основных параметров устройства