2.5 Преобразование функций в базис «или-не».

Для преобразования МКНФ функций в базис «ИЛИ-НЕ» воспользуемся законом двойственности. После соответствующих преобразований получим следующие y_a-y_g функции:

y_a=x₃ x₂ x₁=x₃˅x₂˅x₁

y_b=x₁(x₃˅x₂)=x₁˅(x₃˅x₂)

y_c=(x₃˅x₂˅x₁)(x₃˅x₁)(x₃˅x₂)=(x₃˅x₂˅x₁)˅(x₃˅x₁)˅(x₃˅x₂)

y_d= x₃ x₂ x₁=x₃˅x₂˅x₁

y_e=x₂(x₃˅x₁₎=x₂˅(x₃˅x₁)

y_f=(x₃˅x₁)(x₂˅x₁)=(x₃˅x₁)˅(x₂˅x₁)

y_g=(x₃˅x₂˅x₁)(x₃˅x₁)=(x₃˅x₂˅x₁)˅(x₃˅x₁)

3. Выбор базиса для построения.

   От выбора базиса построения зависит дальнейшее проектирование данного устройства, базис в котором будет реализована наша схема в дальнейшем, должен иметь как возможно меньшее количество элементов, что приведет к уменьшению используемого количества микросхем для его построения, а следовательно к увеличению быстродействия и более низкому потреблению питания.

Требуется наименьшее количество логических элементов, для синтеза устройства управления, при представлении функции в «ИЛИ-НЕ». Целесообразнее строить данное устройство в базисе «ИЛИ-НЕ». Так как в этом случае потребуется наименьшее количество элементов с различной структурой выполнения операций, что так же в последствии повлияет на количество задействованных корпусов микросхем при создании данного устройства, а следовательно на быстродействии, энергопотребление и компактность. Поэтому принимается решение о проектирование устройства управления, в базисе «ИЛИ-НЕ».

3. Выбор имс для создания устройства управления индикатором.

4.1 Выбор серии имс.

Для дальнейшего проектирования необходимо выбрать конкретные цифровые интегральные микросхемы. Для начала выбора необходимо выбрать тип логики, которая реализует данные микросхемы, это может быть:

1. Резистивно-транзисторная логика (РТЛ)

2. Диодно-транзисторная логика (ДТЛ)

3. Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ; ТТЛШ)

4. КМОП-структуры

Наибольшее распространение в аппаратуре получили ИС ТТЛ; ТТЛШ и схемы на КМОП структурах. Так как эти ИС отличаются лучшими электрическими параметрами, удобны в применении и имеют низкое энергопотребление. ИС на КМОП-структурах имеют низкое энергопотребление, но и более низкую нагрузочную способность и помехоустойчивость чем ТТЛ (ТТЛШ). Поэтому выбранный тип логики для ИС –ТТЛ (ТТЛШ).

Наиболее распространенные серии микросхем с данным типом логики 155 и 555 серии.

Микросхемы данных серий имеют подходящие характеристики, необходимые для данного устройства. Это невысокая потребляемая мощность, высокие параметры помехоустойчивости и быстродействия. Для окончательного выбора сравним электрические параметры микросхем этих серий. Данные приведены в таблице 3.

Таблица 3 – электрические параметры ИС различных серий.

параметр	К155	К555
,В не менее	2,4	2,7
, В не более	0,4	0,5
, мВТ, не более	22	19
, нс, не более	15	5
нс, не более	22	4,5
В, не более	0,4	0,5
Мах. Напряжение питания , В.	6	5,5
Мах. Емкостная нагрузка , пф	200	200

Исходя из данных таблицы, можно сказать что, ИМС 555 серии обладают несколько лучшими характеристиками, например помехоустойчивостью, быстродействием и энергопотреблением. Но из-за отсутствия в техническом задании, каких либо требований по эксплуатации, то делаем вывод, что такой фактор как помехоустойчивость не актуален и не может служить достаточным критерием для выбора этой серии. Более же, высокое быстродействие ИМС 555 серии, так же не является достаточно актуальным фактором из малого числа микросхем входящих в синтезируемое устройство. Энергопотребление ИМС в данных сериях имеет небольшие различия, хотя и оно более низкое у 555 серии.

Но такие факторы как широкое распространение и дешевизна данной серии микросхем, а так же удовлетворительные характеристики необходимые для данного устройства способствовали принятию решения: синтезировать устройство управления индикатором на ИМС 155 серии..