ві напруги живлення (5В), а значить і логічні рівні мікросхем цих серій ідентичні. Різниця у швидкодії впливатиме несуттєво, тому мультиплексори стоять на останньому місці, на шляху проходження сигналу в схемі і нерівномірності між отриманням результату на виходах однієї з трьох функцій (гонки сигналів) будуть приблизно подібні. Отже, ніщо не заважає використовувати його в даному курсовому проекті спільно з серією КР1533.
Аналіз отриманих ОФ і подальший переказ їх в базис І-НЕ дозволяє вибрати мікросхеми для реалізації цих функцій. Для цього потрібні елементи І-НЕ трьох типів, двох-, трьох- і чотиривходових (2І-НЕ, 3И-НЕ, 4И-НЕ). Із серії К1533 такими є: КР1533ЛА1, КР1533ЛА3 і КР1533ЛА4.
Мікросхема КР1533ЛА1 являє собою два ЛЕ типу 4И-НЕ. Мікросхема КР1533ЛА3 являє собою чотири ЛЕ типу 2И-НЕ. Мікросхема КР1533ЛА4 являє собою три ЛЕ типу 3И-НЕ.
Малюнок 5 - Схема електрична принципова пристрою управління на мультиплексорах КР1533КП2 і логічних елементах І-НЕ
Малюнок 6 - Схема електрична принципова пристрою управління на мультиплексорах К155КП1 і логічних елементах І-НЕ
Оскільки розроблювальне цифровий пристрій має бути функціонально закінченим, то, будучи проміжною ланкою для пристроїв зовнішнього рівня, воно повинно мати стандартні способи з'єднання (комутації) з іншими пристроями, що не входять в даний курсовий проект. В якості роз'єму для введення/виведення була застосована стандартна розетка DB - 15F. Вона підходить за кількістю контактів, і естетична у виконанні.
У розробленому цифровому пристрої необхідно вжити заходів по боротьбі з перешкодами, що виникають в ланцюгах провідників від джерела живлення.
В якості помехоподавляющих обрані малогабаритні керамічні конденсатори К10-17б 63В - 22нФ - 10%. В якості електролітичного - К50-35 16В - 2,2мкф - 10%.
На практиці, при розробці, можливі випадки, коли не всі логічні елементи або функціональні ідентичні вузли даної цифрової мікросхеми використані для реалізації схеми електричної принципової. Входи зазначених елементів або вузлів в більшості випадків не можна залишати підключеними, так як це може призвести до збоїв у роботі мікросхеми і всього пристрою в цілому, отже, необхідно приймати відповідні заходи для виключення їх виникнення.
Слід також пам'ятати, що для будь-якого розроблювального пристрою немаловажним є фактор його вартості, - один з визначальних при оцінці економічних показників. Отже, прийняті інженерні рішення при розробці повинні враховувати вартість використовуваних компонентів. Тому на етапах курсового проектування необхідно:
вибирати схему електричну принципову, відповідну мінімальним апаратним витратам. У першу чергу мінімізація заданих логічних функцій, а також функцій, одержуваних у результаті проміжних обчислень, повинна проводитися обов'язково. Вона дозволить скоротити кількість компонентів кінцевої схеми до мінімального. При реалізації пристроїв, з використанням мультиплексорів, необхідно вибирати саме ту схему, яка відповідає мінімальним апаратним витратам;
вибирати заходи боротьби з гонками сигналів, засновані на мінімальних апаратних витратах.
Зниження вартості пристрою не повинно призводити до зниження якості його роботи і порушення алгоритму функціонування. Тому при прагненні до зниження вартості синтезованого цифрового пристрою не слід встановлювати компроміс між низькою вартістю і низькою якістю роботи (недостатньою надійністю). Завжди порався повинен бути в сторону саме надійного і безвідмовно працюючого цифрового пристрою.
У результаті проведеного синтезу обраним методом розрахунку були отримані дві схеми електричні принципові.
На малюнку 5 показана електрична принципова пристрою управління на мультиплексорах КР1533КП2 і логічних елементах І-НЕ. Вона є результатом декомпозицій трьох функцій по двох змінним.
На малюнку 6 показана схема електрична принципова пристрою управління на мультиплексорах К155КП1 і логічних елементах І-НЕ, яка отримана від декомпозиції по чотирьох змінним. Необхідно вибрати тільки одну, яка буде мінімальна з огляду апаратних витрат, тобто містити меншу кількість корпусів цифрових інтегральних схем. Всі подальші розрахунки, розробка друкованої плати, переліку елементів і креслення схеми електричної принципової проводяться тільки для мінімальної обраної схеми. Схема на рис.5 не відповідає мінімальним вимогам. Вона містить 17 корпусів ІС проти 10 на схемі на рис.6. Це означає, що всі подальші розрахунки і дії будуть проводитися для принципової схеми, побудованої на мультиплексорах К155КП1.
4. Аналіз гонок сигналів в схемі пристрою і вибір заходів боротьби з ними
Комбінаційне пристрій (КУ) - це пристрій з m входами і n виходами. Якщо КУ виконано на базі ідеальних, тобто безінерционних елементів, стан виходів однозначно визначається станом входів в той же момент часу. Однак, інер...
