Схемная реализация клу на мультиплексоре
Получение остаточной фал
Поскольку 3-канальньтй мультиплексор имеет 3 адресных входа, а реализуемое КЛУ 4 входа, то одна из входных переменных КЛУ переносится в сигналы настройки. В качестве переносимой переменной используется та, которая входит в минимизированную ФАЛ (3) наименьшее число раз, т.е. С или d. Выбираем C. Тогда остаточная ФАЛ будет зависеть только от а, b, d.
Используя простейшие теоремы алгебры логики, составим таблицу истинности для остаточной ФАЛ.
Таблица 2
-
Номер кодовой комбинации
Логические переменные остаточной ФАЛ
Слагаемые исходной ФАЛ (3)
Остаточная ФАЛ
a
b
d
abc
abd
bcd
F(a,b,d)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
2
0
1
0
0
0
0
0
0
3
0
1
1
0
0
C
0
C
4
1
0
0
0
0
0
5
1
0
1
0
0
0
0
0
6
1
1
0
C
0
0
0
C
7
1
1
1
C
1
c
0
1
Проверка функционирования
Для проверки функционирования в ЕЩЕ используем общий компонент «восьмиканальный мультиплексор» (Оепегйс 1-01-8 МПХ) из раздела библиотеки компонентов Digital подраздел MUX (Multiplexers)/ Установим для этого компонента модель 4000_9\/ из библиотеки СМОS.
Рисунок 8 – Схема для проверки функционирования
КЛУ на мультиплексоре: показано состояние
логических пробников при 13-й кодовой комбинации
Запаздывание составляет 15% (50 нс) на частоте 1,5 МГЦ. Поэтому принимаем Fмакс = 2 МГц. Сравнение с результатом показывает, что КЛУ на мультиплексоре может работать в 10 раз быстрее схемы на элементах 2И-НЕ.
Потребляемый ток в статическом режиме составляет 1 мкА, что в три раза меньше схемы на элементах 2И-НЕ.
Сравнительный анализ схемных реализаций клу
Из вышеизложенного можно сделать заключение о преимуществе схемной реализации КЛУ на мультиплексоре по сравнению с реализацией на элементах 2И-НЕ в рамках одной серии микросхем, поскольку схема на мультиплексоре:
1) обладает большим быстродействием;
2) потребляет меньший ток;
3) требуется меньшее число корпусов;
4) является универсальной, т.к. достаточно просто может быть на-
строена на реализацию другой ФАЛ;
5) проще синтезируется.
Вывод:
Преимуществом схемы на элементах 2И-НЕ является однотипность состаляющих ее простейших компонентов. Это позволяет реализовать КЛУ на более современных микросхемах — базовых матричных кристаллах — разновидности программируемых логических интегральных схем. Неиспользуемые входы можно присоединить к выходу инвертирующего элемента, входы которого подсоединяются к общему проводу.Неиспользуемые входы можно присоединить к источнику питания через резистор - для одних серий (количество одновременно подключаемых входов к одному резистору и величина этого сопротивления регламентируются соответствующими инструкциями) или непосредственно к питанию - для других.