Міністерство освіти і науки України Ужгородський національний університет Інженерно-технічний факультет Кафедра комп’ютерних систем та мереж Кафедра приладобудування ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА до курсового проекту з курсу “Комп’ютерна схемотехніка” на тему Проектування комбінаційного цифрового автомату Студента Фогаша Р.З. ( ) ( прізвище та ініціали ) Керівник проекту: Козусенок О.В. ( ) Консультанти: Доц. Бутурлакін О.П. ( ) Завідувач кафедри приладобудування: __________ (доц.Туряниця І.І.) Ужгород 2010 Зміст ВСТУП 3 1. АНАЛІЗ ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ 5 2. ЛОГІЧНЕ ПРОЕКТУВАННЯ 6 2.1. Побудова ДДНФ та ДКНФ заданої логічної функції 6 2.2. МІНІМІЗАЦІЯ ВИХІДНИХ КАНОНІЧНИХ ФОРМ МЕТОДОМ К-КАРТ 7 2.3. Перехід до унітарного базису І –НІ 8 2.4 Побудова та оптимізація структурно-логічної схеми КЦА. 9 3. СХЕМОТЕХНІЧНЕ ПРОЕКТУВАННЯ 11 3.1. Обґрунтування вибору та призначення серії та типономіналів цифрових інтегральних мікросхем 11 3.2 Розробка та оптимізація принципової електричної схеми 11 4. ОЦІНКА ТЕХНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК 15 4.1 Визначення потенціальних логічних рівнів та рівня власного енергоспоживання 15 4.2. Оцінка показників надійності 16 ВИСНОВОК 20 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 21 ДОДАТКИ 22 Вступ Метою даного курсового проекту є проектування структурної та принципової схеми комбінаційного цифрового автомату (КЦА). Вхідними даними служить таблиця наборів значень КЦА. КЦА називається пристрій, який реалізовує задану логічну функцію чи їх сукупність. Комбінаційні схеми – це схеми, логічне значення яких на виході залежить лише від вектора вхідних значень, тобто в пристроях цього типу відсутні зворотні зв’язки. Проектування комбінаційного цифрового автомату включає декілька кроків. Перший – опис логічної функції. Логічна функція описує відповідність між вхідним та вихідним векторами значень. Другий крок – мінімізація функції. Мінімізація функції полягає в зменшенні елементарних логічних операцій, які реалізують логічну функцію. Третій крок – подання логічної функції в одному з базисів. На практиці зазвичай обмежуються невеликою кількістю елементарних булевих операцій, тобто подають логічну функцію в одному з базисів (І, АБО, І-НІ, АБО-НІ, та ін.) Система елементарних логічних функцій, які утворюють базис повинна бути функціонально повною, тобто такою, за допомогою якої можна реалізувати любу логічну функцію. Четвертий крок – побудова логічної схеми та схемо технічне проектування. При схемо технічному проектування потрібно врахувати всі особливості конструйованого пристрою для того, щоб правильно обрати типи та номінали мікросхем. Кількість мікросхем повинна бути мінімальною. Ця обставина накладає обмеження на якість проектування схем, а саме, коефіцієнт використання логічних елементів в корпусах МС не повинен бути низьким. Наприклад, якщо під час проектування використовують мікросхему, що містить три логічні елементи, то оптимальний варіант принципової схеми повинен використовувати всі три ЛЕ. Інколи цією умовою нехтують, враховуючи в першу чергу вимоги технологічного характеру. Не менш важливими є часові характеристики схеми, які залежать від затримок на всіх мікросхемах. 1. Аналіз технічного завдання Виходячи з технічного завдання (ТЗ), метою виконання проекту є проектування КЦА призначеного для реалізації логічної функції від чотирьох змінних. КЦА повинен працювати за наступних умов: напруга живлення +5.0 В; максимальна робоча температура 35
; відносна вологість повітря 60%; умови експлуатації (вібрації) – авіаційні. Виконання проекту включає в себе такі етапи: - логічне проектування (побудова ДДНФ та ДКНФ заданої логічної функції, перетворення їх до обраного унітарного базису, мінімізація функції); - схемотехнічне проектування (вибір серії та т...