Минимизация логических функций после выделения управляющих переменных и приведение к элементам Шеффера

 

Функции D0-D7 подлежат реализации на элементах Шеффера. Для исключения аппаратной избыточности ЦУУ, полученные логические функции необходимо минимизировать. Для минимизации используется формальный метод карт Карно.

Минимизация логической функции D₀.

D0	1 0
2	00	01	11	10
0	1	1		1
1			1

 

Минимизация логической функции D₁

D1	1 0
2	00	01	11	10
0	1	1		1
1			1	1

 

 

Минимизация логической функции D₂.

D2	1 0
2	00	01	11	10
0			1
1	1	1		1

 

Минимизация логической функции D₃.

D3	1 0
2	00	01	11	10
0			1
1	1	1		1

 

 

Минимизация логической функции D₄.

D4	1 0
2	00	01	11	10
0			1
1	1	1		1

 

 

Минимизация логической функции D₅.

D5	1 0
2	00	01	11	10
0			1
1	1	1		1

 

 

Минимизация логической функции D₆.

D6	1 0
2	00	01	11	10
0		1		1
1			1

 

 

Минимизация логической функции D₇

D7	1 0
2	00	01	11	10
0	1	1		1
1			1

 

 

Получаем:

 

 

Обоснование выбора серии логических элементов

 

Для построения устройств автоматики и вычислительной техники широкое применение находят цифровые микросхемы серии К 155, которые изготавливают по стандартной технологии биполярных микросхем транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ). Имеется свыше 100 наименований микросхем серии К 155. При всех своих преимуществах - высоком быстродействии, обширной номенклатуре, хорошей помехоустойчивости - эти микросхемы обладают большой потребляемой мощностью. Поэтому им на смену выпускают микросхемы серии К555, принципиальное отличие которых - использование транзисторов с коллекторными переходами, зашунтированными диодами Шоттки. В результате транзисторы микросхем серии К555 не входят в насыщение, что существенно уменьшает задержку выключения транзисторов. К тому же они значительно меньших размеров, что уменьшает емкости их р-n-переходов. В результате при сохранении быстродействия микросхем серии К555 на уровне серии К155 удалось уменьшить ее потребляемую мощность примерно в 4…5 раз.

Мультиплексор с 8-ю информационными входами

В качестве мультиплексора с 8-ю информационными входами оптимальным выбором будет микросхема К555КП7. Микросхема представляет собой селектор-мультиплексор на восемь каналов со стробированием. В зависимости от установленного на входах A, B, C кода разрешает прохождение сигнала на выходы Y1 и Y2 только от одного из восьми информационных входов D0-D7, при этом на входе стробирования V должно быть установлено напряжение низкого уровня. При высоком уровне напряжения на входе V выход Y1 устанавливается в состояние низкого уровня напряжения, а выход Y2 соответственно в состояние высокого уровня.

Двухвходовые логические элементы Шеффера

В качестве логического элемента Шеффера оптимальным выбором будет микросхема К555ЛА3. Микросхема представляет собой четыре логических элемента 2И-НЕ.