ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Электротехника
  • Элементы электрических цепей
  • Схемы замещения источников
    электрической энергии
  • Анализ цепи переменного тока
     и входящих в нее элементов
  • Параллельное соединение резистивного
    и индуктивного элементов
  • Машины постоянного и переменного тока
  • Принцип действия асинхронного
    и синхронного двигателей
  • Принцип действия машин постоянного тока
  • Трансформаторы и электромагнитные устройства
  • Трансформатор
  • ПРИВЕДЕННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР
  • ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА ТРАНСФОРМАТОРОВ
  • ТРЕХФАЗНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ
  • СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
  • Машины переменного тока
  •  Электрические машины разделяются
    на генераторы и электродвигатели
  • Коллекторные двигатели переменного тока
  • Разборка и сборка электродвигателя
    постоянного тока
  • Выполнению ремонтных работ
  • Электроника
  • Электрические и электронные аппараты
    и устройства
  • Некоторые лампы СВЧ диапазона
  • Полупроводниковые диоды
  • Тиристоры.
  • Выпрямители и инверторы промышленной частоты
  • Электронные усилители
  • Обратная связь в усилителях
  • Катодный и эмиттерный повторители
  • Усилители мощности
  • Повторитель напряжения
  • Шумы в усилителях
  • Генераторы электрических колебаний
  • RC-генераторы
  • Ждущий мультивибратор
  • Мультивибратор на ОУ
  • Цифровые электронные устройства
  • Реализация сложных логических функций
    на интегральных микросхемах
  • Последовательные цифровые устройства
  • Счётчик
  • Регистр
  • Комбинационное цифровое устройство
  •  Сумматоры
  • Импульсные генераторы
    на цифровых микросхемах
  • Охлаждение полупроводниковых приборов
  • Способы охлаждения полупроводниковых
    приборов
  • Воздушное, естественное
    и принудительное охлаждение
  • Системы охлаждения силовых модулей
  • Основные методы охлаждения
  • Расчет параметров охладителей
  • Выбор охладителя
  • Дискретные приборы
  •  

    Реализация сложных логических функций на интегральных микросхемах.

     Учитывая ограниченный ассортимент интегральных микросхем по числу выполняемых операций для практической реализации произвольных логических функций часто необходимо представить их через единственную операцию «И-НЕ» или»ИЛИ-НЕ». Такое преобразование выполняется в три этапа.

    1) Составление функционального уравнения (ФАЛ).

     На этом этапе выписывают комбинации переменных для которых искомая функция – «истина» т.е. равна 1. Каждая комбинация записывается в виде произведения переменных и все полученные произведения суммируют.

     Пример: рассмотрим логическую схему, применяемую для выделения сигнала из помех, а также для определения переноса в следующий разряд при поразрядном сложении чисел в двоичной системе. На вход поступают три логических сигнала. На выходе напряжение равно единице только в том случае, когда, по крайней мере, два сигнала равны 1. Данное условие можно записать

    .

    Для отыскания всех возможных комбинаций переменных, обеспечивающих единичное значение функции, используют таблицы состояний.

    2) Преобразование функционального уравнения с целью упрощения.

     а) Использование алгебры логики.

    .

    Тогда

     (7.1).

     б) Построение диаграмм Вейча или карт Карно.

    3) Дальнейшее преобразование уравнения с целью приведения его к виду, реализуемому заданными интегральными схемами.

    Пусть имеем только элементы «И-НЕ». Тогда уравнение (7.1) сводиться к виду согласно теореме де-Моргана

    .

    Последнее выражение можно представить схемой на рис.7.7.

    Реализация сложных логических функций на интегральных микросхемах

    Рис.7.7.

    7.3. Упрощение логических выражений с помощью диаграмм Карно-Вейча.

     Карта Карно или диаграмма Вейча это определённая форма таблицы истинности. На рис 7.8. представлены карты двух, трёх и четырёх переменных. Расположение групп переменных xi не имеет значения, необходимо лишь, чтобы каждая ячейка отличалась от любой соседней лишь на одну переменную. Согласно принятой форме построения карт соседними ячейками также считаются ячейки первой и последней строк, ячейки первого и последнего столбцов. Число ячеек карты равно числу возможных комбинаций значений логических переменных и в каждую ячейку записывается значение логической функции, соответствующее данному набору переменных.

    Упрощение логических выражений с помощью диаграмм Карно-Вейча

    Рис.7.8.

    Алгоритм минимизации логического выражения заключается в следующем.

    На карте выделяют прямоугольные области со смежными ячейками равными 1. Каждая область должна содержать 2k ячеек, где k – целое число. Одну и туже ячейку можно использовать более одного раза. Угловые ячейки также можно объединять в область. Можно объединять не ячейки с 1, а ячейки с нулями и взять инверсную функцию.

    Из полученного множества выбирают минимальное число максимально больших областей и суммируют их логические функции.

    Для представления функции пяти аргументов необходимо использовать две карты для четырёх переменных: одна для х5=1 и вторая – х5=0. Эти карты располагаются одна под другой и области охвата клеток могут быть трёхмерными, т.е. в одну область могут входить клетки двух карт.

    Для функции шести аргументов используют четыре пары карт четырёх переменных с заданными .

    Для большего числа переменных карты не используются, а применяют алгебраические методы ( метод Квайна и Мак-Класки, метод неопределённых коэффициентов и др.).

    Примеры.

    Карта для двух переменных.

    Пусть . Карта имеет вид

    Логическая функция соответствующая выделенной области , и .

    Карта трёх переменных.

    Пусть карта построенная по таблице истинности имеет вид. Выделяем две области.

    Полученное выражение равно .

    Карта четырёх переменных.

    Внутренняя квадратная область соответствует выражению . Четыре угловых ячейки можно объединить, свернув таблицу в виде тора, и соответствующее области выражение есть . Общее выражение тогда получиться .

    Реализация сложных логических функций на интегральных микросхемах