4.5 Задачи для самостоятельной работы
Задача 4. Реализация переключательной функции (ПФ) от пяти переменных на логических элементах. Рассмотреть два варианта реализации электрической схемы: а) с использованием элементов И-НЕ, б) с использованием элементов ИЛИ-НЕ. Для этих вариантов определить максимальное время задержки распространения сигнала от момента подачи набора входных переменных к появлению соответствующего логического уровня на выходе. В табл. 4.2 приведены варианты, которые описывают зависимость выходных значений функций от набора входных переменных.
Таблица 4.2 – Варианты задач к задаче 4
|
Номер варианта |
Значення функции на наборах |
Серия ИМС |
| ||||||||
|
1 |
0 |
| |||||||||
|
1 |
1,3,5,7,12,15,16,20,23 |
2,6,9,10,14,21,25,28 |
SN74 |
| |||||||
|
2 |
2,5,7,8,9,13,19,22,28,30 |
3,6,10,12,17,25,29,31 |
CD4000B |
| |||||||
|
3 |
0,3,4,7,10,16,23,25,30 |
2,5,8,13,20,24,29,31 |
SN74ALS |
| |||||||
|
4 |
4,7,9,11,13,20,21,26,29 |
2,5,10,15,19,25,28 |
SN74LS |
| |||||||
|
5 |
1,3,5,8,13,16,20,23,29 |
4,6,10,11,14,25,30 |
SN74S |
| |||||||
|
6 |
0,3,6,7,14,16,19,22,24 |
1,5,8,12,20,25,27,30 |
SN74 |
| |||||||
|
7 |
1,4,7,9,11,17,20,26,31 |
0,3,6,10,15,21,24,28 |
CD4000B |
| |||||||
|
8 |
2,5,8,11,18,22,26,30 |
3,7,10,15,17,21,25,29 |
SN74ALS |
| |||||||
|
9 |
3,9,12,13,17,20,21,23 |
2,6,10,16,19,25,30 |
SN74LS |
| |||||||
|
10 |
2,4,10,13,16,21,25 |
1,5,6,9,12,19,22,26,29 |
SN74S |
| |||||||
|
11 |
1,5,9,11,15,20,24,28 |
0,4,10,13,18,21,26,30 |
SN74 |
| |||||||
|
12 |
0,4,5,12,14,17,20,23,27 |
2,3,6,11,16,21,25,28 |
CD4000B | ||||||||
|
13 |
1,6,8,13,16,20,25,30 |
2,7,10,17,21,24,26,29 |
SN74ALS | ||||||||
|
14 |
0,1,3,8,14,17,21,24,26 |
2,4,6,10,11,19,23,27 |
SN74LS | ||||||||
|
15 |
2,3,6,7,15,17,20,23,29 |
0,5,8,13,18,22,26,30 |
SN74S | ||||||||
|
16 |
1,5,12,13,16,19,25,31 |
2,4,6,8,10,18,24,28 |
SN74 | ||||||||
|
17 |
1,2,3,4,6,10,15,17,20 |
0,5,7,9,11,13,16,19,27 |
CD4000B | ||||||||
|
18 |
0,3,6,13,18,22,29,31 |
2,5,7,10,12,15,19,28 |
SN74ALS | ||||||||
|
19 |
0,2,5,8,12,16,19,22,29 |
3,4,9,15,20,24,27,30 |
SN74LS | ||||||||
|
20 |
1,2,3,5,14,19,20,21,26 |
0,4,6,8,10,12,15,23,29 |
SN74S | ||||||||
|
21 |
3,7,8,13,17,21,23,29 |
1,5,9,12,16,18,25,30 |
SN74 | ||||||||
|
22 |
2,6,10,15,22,24,26,30 |
1,3,5,7,9,11,23,29 |
CD4000B | ||||||||
|
23 |
1,3,7,11,16,19,23,25, |
2,6,9,12,17,22,26,28 |
SN74ALS | ||||||||
|
24 |
1,2,5,7,10,14,18,24,25, |
3,4,9,12,15,21,26,29 |
SN74LS | ||||||||
|
25 |
2,4,6,8,10,14,25,27,28 |
0,1,5,9,12,15,17,22,26 |
SN74S | ||||||||
|
26 |
1,3,5,7,9,12,14,26,30 |
2,4,8,11,15,19,22,28 |
SN74 | ||||||||
|
27 |
1,4,6,7,9,14,16,27,31 |
0,2,5,10,12,19,20,26 |
CD4000B | ||||||||
|
28 |
2,4,6,8,10,12,16,19,28 |
0,1,3,9,11,15,21,23,28 |
SN74ALS | ||||||||
|
29 |
3,5,6,10,13,15,19,29 |
0,2,4,7,8,14,18,22,25 |
SN74LS | ||||||||
|
30 |
1,4,7,9,12,16,20,25,30 |
2,3,6,8,14,17,23,28 |
SN74S | ||||||||
|
31 |
2,3,6,8,11,14,19,25,31 |
1,5,8,12,16,21,23,29 |
CD4000B | ||||||||
|
32 |
2,4,9,12,14,17,19,25,28 |
0,1,5,11,15,18,22,30 |
SN74ALS | ||||||||
|
33 |
3,6,8,12,18,23,28,30 |
1,4,5,11,15,21,25,29 |
SN74LS | ||||||||
|
34 |
3,4,6,9,11,15,18,23,28 |
0,2,7,10,20,25,29,31 |
CD4000B | ||||||||
|
35 |
2,3,5,9,11,14,18,22,25 |
0,1,4,10,12,19,21,28 |
SN74 | ||||||||
На наборах, не указанных в таблице, функция может принимать любое значение.
Задача 5. Определить интегральную микросхему – преобразователь уровней для использования в схеме на рис.4.8.
Рисунок 4.8 – Структурная схема к задаче 5
Таблица 4.3 – Варианты задач к задаче 5, 6
|
Номер варианта |
Серия ИМС КМОП |
Напряжение питания ИМС КМОН, В |
Серия ІМС ТТЛ |
|
1 |
CD4000A |
9 |
SN74 |
|
2 |
CD4000B |
5 |
SN74LS |
|
3 |
54HC |
4 |
SN74S |
|
4 |
CD4000A |
6 |
SN74ALS |
|
5 |
CD4000B |
8 |
SN74 |
|
6 |
54HC |
6 |
SN74F |
|
7 |
CD4000A |
9 |
SN74S |
|
8 |
CD4000B |
5 |
SN74 |
|
9 |
54HC |
5 |
SN74LS |
|
10 |
CD4000A |
5 |
SN74F |
|
11 |
CD4000B |
15 |
SN74 |
|
12 |
54HC |
6 |
SN74ALS |
|
13 |
CD4000A |
4 |
SN74LS |
|
14 |
CD4000B |
11 |
SN74 |
|
15 |
54HC |
3 |
SN74S |
|
16 |
CD4000A |
8 |
SN74ALS |
|
17 |
CD4000B |
6 |
SN74 |
|
18 |
54HC |
4 |
SN74LS |
|
19 |
CD4000A |
9 |
SN74F |
|
20 |
CD4000B |
10 |
SN74LS |
|
21 |
54HC |
3 |
SN74S |
|
22 |
CD4000A |
7 |
SN74 |
|
23 |
CD4000B |
7 |
SN74ALS |
|
24 |
54HC |
3 |
SN74LS |
|
25 |
CD4000A |
8 |
SN74 |
|
26 |
CD4000B |
6 |
SN74F |
|
27 |
54HC |
6 |
SN74S |
|
28 |
CD4000A |
5 |
SN74LS |
|
29 |
CD4000B |
9 |
SN74 |
|
30 |
54HC |
5 |
SN74ALS |
Комментарии к задаче 5. В случаях, когда выходные параметры ИМС КМОП удовлетворяют значениям входных параметров ІМС ТТЛ, схемы преобразователей уровней можно не рассчитывать, но обязательно обосновать такое решение.
Задача 6. Выполнить расчет элементов схемы преобразователя уровней (рис.4.9). Рассмотреть два вида схем преобразователей уровней:
а) применить специальные ИМС преобразователей уровней;
б) применить ЛЭ с «открытым коллектором» .
Варианты заданий взять из таблицы 4.3
Рисунок 4.9 – Структурная схема к задаче 6
Комментарии к задаче. В случаях, когда выходные параметры ИМС ТТЛ удовлетворяют значением входных параметров ИМС КМОП, схемы преобразователей уровней можно не рассчитывать, но обязательно обосновать такое решение.