Министерство Образования и науки Российской Федерации. Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
''Ивановская государственная текстильная академия''
(ИГТА)
Кафедра Автоматики и радиоэлектроники
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
на тему “Синтез цифровых логических устройств”
по дисциплине “Цифровые устройства”
Автор проекта_____________________ Воронков Е.А.
подпись фамилия, инициалы
Специальность 201500 “Бытовая радиоэлектронная аппаратура”
номер, наименование
Номер зачетной книжки 083115
Группа 3М4б
Р
уководитель
проекта _____________________ Синицын
В.И.
должность, подпись фамилия, инициалы
Проект защищен __________________ Оценка___________________
дата
Иваново 2011
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
2
КП 083120.05
Лит.
Листов
15
ИГТА, каф. АРЭ
гр. 3М4б
Содержание
|
стр. |
Введение…………………………………………………………………...... |
3 |
1 Синтез комбинационного логического устройства…………………..... 2 Синтез последовательного логического устройства…............................ |
4 8 |
3 Компьютерное моделирование…………………………………………... Заключение………………………………………………………………….. Список используемых источников…………………………………………. |
12 14 15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пояснительная записка.
Введение
Актуальной задачей развития современных средств информатизации, телекоммуникации, автоматизации и многих других современных направлений развития техники и технологии является использование цифровых сигналов, которые представляют собой образы реальных аналоговых сигналов.
Цифровая обработка сигналов имеет ряд преимуществ перед аналоговой. Все разнообразные средства цифровой техники: ЭВМ, микропроцессорные системы измерений и автоматизации технологических процессов, цифровые телекоммуникационные системы, телевидение и т.д., строятся на единой элементной базе, в состав которой входят чрезвычайно разные по сложности электронные микросхемы – от логических элементов, выполняющих простейшие операции, до сложнейших программируемых микропроцессоров. Однако принципы обработки цифровых информационных данных в этих устройствах не зависят от их сложности и базируются на теории цифровых автоматов, алгебре-логике, кодировании-декодировании и хранении информационных данных.
1. Синтез комбинационного логического устройства
Таблица истинности заданной логической функции приведена на рисунке 1.1.
A |
B |
C |
D |
F |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
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 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Рисунок 1.1– Таблица истинности заданной логической функции
Составляем карту Карно и выполняем минимизацию путем объединения соседних единичных минтермов. Карта Карно показана на рисунке 1.2.
AB
CD
00 01 11 10
00 01 |
1 |
|
|
11 
|
1 |
|
|
10 
|
|
1 |
1 |
|
1 |
|
|
Рисунок 1.2 – Карта Карно логической функции с выполненными объединениями
Минимальная
нормальная дизъюнктивная форма логической
функции принимает вид:
(1.1)
Для синтеза устройства в базисе «И-НЕ» выполним двойную инверсию над выражением и применим закон Де Моргана, тогда выражение принимает вид
(1.2)
Из последнего выражения видно, что для синтеза логической схемы в базисе «И-НЕ» требуется четыре инвертора, один двухвходовый элемент, два трехвходовых элемента и два четырехвходовых. На основании выражения (1.2) логическая схема принимает вид рисунок 1.3.
Рисунок 1.3 – Логическая схема синтезированного устройства выполненного в базисе «И-НЕ»
Для построения программной диаграммы Ladder Diagram для промышленного контроллера, выражение (1) удобно представить в виде:
(1.3)
На основании выражения (1.3) программная диаграмма принимает вид, показанный на рисунке 1.4.
Рисунок 1.4 – Программная диаграмма Ladder Diagram синтезированного устройства
