Рис. 2. Микросхема с четырьмя логическими элементами 2И-НЕ
Микросхема 7400 содержит четыре отдельных логических элемента И-НЕ с двумя входами на каждом. Все четыре элемента И-НЕ можно использовать независимо друг от друга. При подаче напряжения низкого уровня на один или оба входа каждого элемента на выходе устанавливается напряжение высокого уровня. Применяется при реализации логических функций И, И-НЕ, инвертировании сигналов, сопряжении схем КМОП со схемами ТТЛ.
Максимальное входное напряжение равно 15 В. Время задержки прохождения сигнала 10 нс, а ток потребления равен 2 мА.
2.2. Принципиальная схема и анализ ее функционирования
На основании задания на курсовое проектирование составляем таблицу истинности для преобразования шестнадцатеричного кода в двоичный (табл. 1).
Таблица 1
X3 | X2 | X1 | X0 | Y7 | Y6 | Y5 | Y4 | Y3 | Y2 | Y1 | Y0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
На основании таблицы 1 выполним построение карт Карно для каждого из выходов проектируемого цифрового устройства.
Для выхода
карта Карно представлена таблицей 2. После минимизации с помощью карты Карно получим следующее выражение: .Переведем полученное выражение в базис И-НЕ и представим его в виде принципиальной схемы (рис. 3).
Таблица 2
X1X0 X3X2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
00 | 1 | 1 | ||
01 | ||||
11 | 1 | 1 | ||
10 | 1 | 1 |
Рис. 3. Принципиальная схема устройства для выхода
Для выхода
карта Карно представлена таблицей 3. После минимизации с помощью карты Карно получим следующее выражение: .Переведем полученное выражение в базис И-НЕ и представим его в виде принципиальной схемы (рис. 4).
Таблица 3
X1X0 X3X2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
00 | 1 | |||
01 | 1 | 1 | 1 | |
11 | ||||
10 | 1 | 1 | 1 |
Рис. 4. Принципиальная схема устройства для выхода
Для выхода
карта Карно представлена таблицей 4. После минимизации с помощью карты Карно получим следующее выражение: .Переведем полученное выражение в базис И-НЕ и представим его в виде принципиальной схемы (рис. 5).
Таблица 4
X1X0 X3X2 | 00 | 01 | 11 | 10 |
00 | 1 | 1 | ||
01 | 1 | 1 | 1 | |
11 | 1 | 1 | ||
10 | 1 | 1 |