Программа исследований

Разработка схемы преобразователя кода

Произвести синтез многовыходной комбинационной схемы для четырех или пяти (в зависимости от варианта задания) переключательных функций четырех переменных (табл. 1.). Привести минимизированные функции y₀, y₁, y₂, y₃, y₄ к элементному базису И–НЕ либо ИЛИ–НЕ. Выбор элементной базы определяется критерием минимальных аппаратных затрат в расчете на количество корпусов микросхем малого уровня интеграции (МИС). Считать, что в одном корпусе ИС размещается:

Варианты заданий

Таблица 1

Продолжение табл. 1

Продолжение табл. 1

Продолжение табл. 1

Продолжение табл. 1

Продолжение табл. 1

Продолжение табл. 1

Продолжение табл. 1

6 инверторов;

4 двухвходовых элемента;

3 трехвходовых элемента;

2 четырехвходовых элемента;

1 восьмивходовый элемент.

Ниже приведен пример синтеза переключательной функции.

Рис. 2. Диаграммы Вейча функции четырех переменных

На рис. 2, а показано объединение ячеек, содержащих единицы, которое позволяет получить минимальную дизъюнктивную форму синтезируемой функции, приводящую к реализации в базисе И–НЕ:

.

Для реализации схемы требуется два инвертора (1 / 3 ИС), два двухвходовых элемента (1 / 2 ИС) и один трехвходовый элемент (1 / 3 ИС), то есть всего 7 / 6 корпуса ИС.

На рис. 2, б показано объединение ячеек, содержащих нули, которое позволяет получить минимальную дизъюнктивную форму для инверсии синтезируемой функции, удобную для реализации в базисе ИЛИ–НЕ:

.

Для реализации функции в такой форме требуется один инвертор (1 / 6 ИС) и три двухвходовых элемента (3 / 4 ИС), то есть всего 11 / 12 корпуса ИС. В этом примере более экономична реализация заданной функции в базисе ИЛИ–НЕ.