Синтез управляющего устройства процессора в форме Автомата Мили (стр. 3 из 4)

2.2.6. Выведение уравнений работы автомата.

После заполнения таблицы № 4 переходим к записи выходных уравнений в СДНФ:

D1 = a0 V a2 V a3 * x2 V a4 * x3 V a8 * x1 V a10 V a5

D2 = a1 V a2 V a4 * x3 V a4 *x3 V a6 * x5 V a9 V a5

D3 = a3 * x2 V a3 * x2 V a4 * x3 V a4 * x3 V a5

D4 = a6 * x5 V a6 * x5 V a7 * x4 V a8 * x1 V a9

Y1 = a0 V a2 V a4 * x3 V a10

Y2 = a0 V a1 V a3 * x2 V a3 * x2 V a4 * x3 V a8 * x1 V a8 * x1 V a10 V a5

Y3 = a1 V a2 V a4 * x3 V a5

Y4 = a1 V a2 V a4 * x3 V a8 * x1 V a5

Y5 = a3 * x2 V a4 * x3 V a6 * x5 V a6 * x5 V a7 * x4 V a8 * x1 V a10 V a9

Y6 = a2 V a3 * x2 V a4 * x3 V a6 * x5 V a8 * x1 V a9

Теперь полученные уравнения мы можем минимизировать с помощью закона склеивания, также для упрощения принципиальной схемы мы можем применить правило Де Моргана. Таким образом, уравнения будут иметь вид:

D1 = a0 & a2 & a3 * x2 & a4 * x3 & a8 * x1 & a10 & a5

D2 = a1 V a2 V a4 * (x3 V x3) V a6 * x5 V a9 V a5 = a1 & a2 & a4 & a6 * x5 & a9 & a5

D3 = a3 * (x2 V x2) V a4 * (x3 V x3) V a5 = a3 & a4 & a5

D4 = a6 * (x5 V x5) V a7 * x4 V a8 * x1 V a9= a6 & a7 * x4 & a8 *x1 & a9

Y1 = a0 & a2 & a4 * x3 & a10

Y2 = a0 V a1 V a3 * (x2 V x2) V a4 * x3 V a8 * (x1 V x1) V a10 V a5 =

= a0 & a1 & a3 & a4 * x3 & a8 & a10 & a5

Y3 = a1 & a2 & a4 * x3 & a5

Y4 = a1 & a2 & a4 * x3 & a8 * x1 & a5

Y5 = a3 * x2 V a4 * x3 V a6 * (x5 V x5) V a7 * x4 V a8 * x1 V a10 V a9 = a3 * x2 & a4 * * x3 & a6 & a7 * x4 & a8 * x1 & a10 & a9

Y6 = a2 & a3 * x2 & a4 * x3 & a6 * x5 & a8 * x1 & a9

2.2.7 Выбор микросхем в заданном базисе.

а) Общая характеристика микросхем серии ТТЛ:

Серия представляет собой комплект микросхем построенной на транзисторно-транзисторной логике. Назначение: построение узлов ЭВМ и устройств дискретной информатики высоким быстродействием и малой потребляемой мощностью.

В настоящее время выпускается несколько серий микросхем серии ТТЛ. Это стандартные серии 133, К155; маломощные микросхемы серий 134, КР134; микросхемы с диодами Шотки серий 530, КР531; усовершенствованные маломощные микросхемы с диодами Шотки серий 1533, КР1533; усовершенствованные микросхемы с высоким быстродействием и малым потреблением мощности серий 1531, КР1531.

Схемотехнически почти все логические элементы, входящие в состав указанных серий, могут быть образованы комбинированием двух базовых схем: элементами И-НЕ и элементом ИЛИ. Элементы И-НЕ и элемент ИЛИ образуют логический элемент И-ИЛИ-НЕ.

Одним из преимуществ серии микросхем ТТЛ является наличие в их составе таких схем как JK-триггер, D-триггеры, дешифраторы, регистры сдвига, счётчики, сумматоры и элементы памяти (ОЗУ и ПЗУ) со схемами управления.

Наличие схем, представляющих собой готовые узлы ЭВМ на несколько двоичных разрядов, позволяет значительно уменьшить число корпусов цифровых микросхем и получить существенный выигрыш в объёме аппаратуры.

б) общая характеристика микросхем серии КР1533:

Серия ИС 1533 является функционально полной и содержит в своём составе логические элементы, счётчики, регистры, АЛУ, схемы сравнения, Формирователи и т.д.

Микросхемы выполнены по биполярной технологии на основе транзисторно-транзисторной логики с диодами Шотки (ТТЛШ). Микросхемы полностью совместимы с ИС К133; К155; КМ155 по логическим уровням, напряжению питания, помехоустойчивости и при одинаковом быстродействии потребляют в пять раз меньшую мощность от источника питания на один базовый ЛЭ.

Параметры серии КР1533:

Напряжение питания – 5В + 5%

Напряжение логической единицы – 2,5 В

Напряжение логического нуля – 0,4 В

Мощность – 1 мВт/ЛЭ

Быстродействие (время задержки распространения сигнала) – 14 нс

1. Микросхема КР 1533 ЛН 1 – инвертор. Данная микросхема включает в себя 6 элементов «НЕ». Микросхема преобразует сигнал в обратный ему же, то есть 0→1 или 1→0. Форма записи функции: f(x) =

.

Табл.4 Таблица истинности: