Получение условий работы синтезируемого ду.

Функции выходов:

z1(y1y2abc) = 20, [00, 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 10, 14, 15, 16, 17, 21, 23, 25, 31, 34, 35, 37];

z2(y1y2abc) = 01, 02, 03, 05, 06, 07, 10, 16, 17, 23, 25, 34, 37, [00, 04, 14, 15, 20, 21, 31, 35];

Функции возбуждения ЭП:

S1(y1y2abc) = 15, [00, 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 10, 14, 16, 17, 23, 25, 37];

R1(y1y2abc) = 23, 25, 37, [15, 20, 21, 31, 34, 35];

S2(y1y2abc) = 04, [00, 01, 02, 03, 05, 06, 07, 16, 17, 20, 21, 23, 25, 31];

R2(y1y2abc) = 16, 17, 31, [04, 10, 14, 15, 34, 35, 37];

Структурный синтез автомата. Минимизация функций, описывающих условия функционирования ду.

z1(y1y2abc) = 20, [00, 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 10, 14, 15, 16, 17, 21, 23, 25, 31, 34, 35, 37];

«20» покрыто.

z2(y1y2abc) = 01, 02, 03, 05, 06, 07, 10, 16, 17, 23, 25, 34, 37, [00, 04, 14, 15, 20, 21, 31, 35];

«01», «03», «05», «07» покрыто.

«02», «06», «16», «17», «23», «37» покрыто.

«10» покрыто.

«25» покрыто.

«34» покрыто.

S1(y1y2abc) = 15, [00, 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 10, 14, 16, 17, 23, 25, 37];

«15» покрыто.

R1(y1y2abc) = 23, 25, 37, [15, 20, 21, 31, 34, 35];

«23», «37» покрыто.

«25» покрыто.

S2(y1y2abc) = 04, [00, 01, 02, 03, 05, 06, 07, 16, 17, 20, 21, 23, 25, 31];

«04» покрыто.

R2(y1y2abc) = 16, 17, 31, [04, 10, 14, 15, 34, 35, 37];

«16», «17» покрыто.

«31» покрыто.

Приведение функций, описывающих условия работы автомата, к виду, удобному для реализации в базисе и-не.

Построение функциональной схемы автомата по отдельным каналам.

Выход z1:

Выход z2:

Триггер Т1:

Триггер Т2:

Общая функциональная схема автомата.

Элементы физического синтеза.

Для построения рабочей схемы синтезируемого ДУ нужны следующие микросхемы:

К155ЛА10 – 3 шт. (3х3И-НЕ)

К155ЛА3 – 2 шт. (4х2И-НЕ)

К155ЛА2- 1 шт. (8И-НЕ)

К555ТР2- 1 шт. (Четыре RS-триггера)

Краткая техническая характеристика интегральных микросхем 155-й серии:

Основой микросхем являются транзисторы (транзисторно- транзисторная логика – ТТЛ).

U_пит = +5 В

U¹ >= +2,4 В (высокий уровень)

U⁰ <= + 0,3 В (низкий уровень)

P_потр = 10 мВт

Для 555-й серии параметры аналогичны, за исключением того что P_потр = 2 мВт, т.е. микросхемы этой серии «экономичнее» в 5 раз.

Анализ автомата на отсутствие состязаний типа «риск в 1» по выходу z2 или z1.

Анализ по выходу z2:

Анализ по выходу z1:

В данной функции нет переменных, которые входят в нее как в прямом, так и в инверсном виде, значит, состязаний сигналов нет.

Т.к. состязаний в функциях z1 и z2 нет, то по заданию нужно выполнить пример из учебного пособия (часть 1, с. 130, пример 5.5).

Пример 5.5 Функциональная схема ДУ показана на рисунке 5.23.

Логическое выражение, описывающее условия его работы, имеет вид:

Очевидно, что в рассматриваемом ДУ могут иметь место состязания типа риск в нуле (форма КНФ) по переменным x₂ и x₃, т.е. при таких изменениях состояний входов, при которых x₂ или x₃ меняются с 0 на 1, на выходе ДУ может кратковременно появиться ошибочный единичный сигнал.

Из КНФ получаем:

Вычисляем функции риска в нуле по x₂ и x₃:

Вычисляем функцию риска в нуле для всего ДУ:

Приведем функцию к символической форме при базеx₁x₂x₃x₄:

Так как риск в нуле проявляется лишь при отсутствии выходного сигнала (сигнал на выходе равен 0), то нас интересуют запрещенные наборы функции , именно на них возможны состязания типа риск в нуле.

Этот же результат может быть получен, если определить инверсную функцию и найти ее рабочие ВС. Именно они и будут запрещенными наборами для функции.

Полученный результат говорит о том, что на входных наборах 1, 3, 9, 10, 11, 14, 15 (при базе x₁x₂x₃x₄) на выходе ДУ сигнала быть не должно (нулевой сигнал). Однако вследствие наличия состязаний типа риск в нуле по переменной x₂ и x₃ при переходах входных сигналов 10 → 14, 11 → 15, 1 → 3, 9 → 11, когда переменные x₂ и x₃ изменяют свои значения с 0 на 1, возможны появления на выходе кратковременных ложных единичных сигналов.