1) на элементах малой и средней степени

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ
ОДЕСЬКИЙ КОЛЕДЖ КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ
„СЕРВЕР”
Курсова робота:
«СІНТЕЗ БАГАТОФУНКЦІОНАЛЬНОГО РЕГІСТРА»
АКР.А41.01
Розробил: Трегуб В.О.
Перевірив: Кузнєцов М.О.
Одесса 2008
АНОТАЦІЯ
Дана курсова робота присвячена логічному синтезу операційного
автомата(ОА) на основі реєстрової структури. Побудова ОА виконана на
основі сучасної елементної
бази:
мультиплексоров,
шифраторів
,
програмувальних логічних матриць, і т.д., що дозволяє йти в ногу згодом,
освоювати останні досягнення, а також дає простір для творчого розвитку.
Важливість даної роботи складається в освоєнні студентами повного циклу
проектування пристрою, що дозволяє в майбутньому без страху підходити
до рішенню аналогічних завдань.
АННОТАЦИЯ
Данная
курсовая
работа
посвящена
логическому
синтезу
операционного автомата(ОА) на основе регистровой структуры . Построение
ОА выполнено на основе современной элементной
базы: мультиплексоров,
шифраторов , программируемых логических матриц, и т. д., что позволяет
идти в ногу со временем, осваивать последние достижения, а также дает
простор для творческого развития. Важность данной работы состоит в
освоении студентами полного цикла проектирования
устройства, что
позволяет в будущем без страха подходить к решению аналогичных задач.
SUMMARY
The given course work is devoted to logic synthesis of operational automatic
device on the basis of register structure. Its construction is executed on the basis of
modern element Bases: multiplexers, scramblers, programmed logic matrixes, etc.,
that allows to keep up to date, to master last achievements, and also gives open
space for creative development. Importance of the given work consists in
development by students of a full cycle of designing of the device that allows to
work in the future without fear with similar tasks.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………..………………3
1 Выбор варианта задания …………..………………………………………..4
2 Описание функционирования МФР ……….………....……………………4
3 Краткое описание элементной базы КР1533, К555, К556………………..6
4 Синтез комбинационных схем...………….………………………………..7
4.1 Разбиение множества микроопераций на подмножества, сегментация 7
4.2 Формирование функций возбуждения для КС1……..………………….8
4.3 Формирование функций возбуждения для КС2 и КС3……………….16
4.4 Синтез МФР………………………………………………………………17
5 Описание функциональной схемы ………………………………………17
5.1 Описание принципиальной схемы на элементах малой и средней
степени интеграци…………………………………………………………18
5.2 Описание принципиальной схемы на элементах большой степени
интеграции……………………..………………………………………19
6 Технические указания к печатной плате…………………………………22
Выводы………………………………………………………………………
Перечень литературы
Приложение 1 Прошивка ПЛМ
Приложение 2 Функциональная схема МФР
Приложение 3 Схема электрическая принципиальная МФР на элементах
большой степени интеграции
ВВЕДЕНИЕ
В данной курсовой работе реализован синтез многофункционального
регистра, выполняющего заданный набор микроопераций под управлением
управляющего автомата (УА). Эта цель достигается путем разработки
комбинационных схем вычислителей и коммутаторов по известной
структуре регистра на современной элементной базе.
Синтез выполнен в двух вариантах:
1) на элементах малой и средней степени интеграции;
2) на элементах большой степени интеграции.
Использована
разнообразная
элементная
база:
мультиплексоры,
шифраторы, триггеры, программируемые логические матрицы, элементы 2и,
2и-не, 3и, и др.
По схеме на элементах
большой степени интеграции рассчитана
печатная плата, произведены трассировка и расположение элементов и
отверстий.
Полученный
многофункциональный
регистр
удовлетворяет
следующим требованиям:
1)регистр
хранит
предыдущее
состояние
при
отсутствии
сигналов
микроопераций на соответствующих входах;
2)шина В обеспечивает работу регистра на магистраль, то есть имеет
большую нагрузочную способность.
1 ВЫБОР ВАРИАНТА ЗАДАНИЯ
Вариант курсового проекта образуется путём задания определенного
набора микроопераций (выбирается по таблице из методических указаний) и
типа тригера (задается руководителем), номер варианта выбирается по
журналу.
Так как я по журналу 13-ый, то для меня задается следующий список
микроопераций:
13
5, 7, 13(n1=3), 17(n1=4), 25, 33, 35, 43, 47
x1:2R > m; x2:R = 0
Операция выполняема я схемой контроля:
x1:2R > m; x2:R = 0 где
m - двоичное представление суммы номера варианта числа 3.
Следовательно m=13+3=1610
Значит m=000100002
Полученные из задания микрооперации будут иметь вид:
Y1. R:= A1+R
Y2. R:=2А1-R
Y3 R:= ~A2 U A1
Y4 R:=A1(1).( ~A1(2:n1) ) & R(1:n1)).A2(n1+1:8) (n1=2)
Y5. R:=000.R(1:5)
Y6. R:=~R(1).R(2).~R(3).R(4).~R(5).R(6).~R(7).R(8).
Y7. R:= Если R(1) то R(1)..(~R(2:8)+1) иначе R
Y8. B:=( ~A3(1:n1) * R(1:n1)). R(n1+1:8) n1=4
Y9. B:=Если A3(1) ТО R + A3 иначе R - A3
Тип заданного триггера: T
2 ОПИСАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МФР
Назначение операционного устройства (ОУ) - обработка текущих
операндов, в соответствии с заданной МО и выдача результатов этой
обработки. ОА может быть представлен в виде двух взаимодействующих
автоматов: УА и ОА. ОА состоит из регистров, сумматоров и других узлов,
производящих прием, хранение и обработку информации, выдачу результата
обработки во внешнюю среду, а также выдачу в УА и внешнюю среду
осведомительных сигналов об особых значениях операндов или их
отдельных разрядов (о знаках операндов, о равенстве нулю результата
операции, об окончании работы, переполнении и т.п.).
Z
A
OУ
УА
у
х
ОА
{R}
В
CИ
Рис. 2.1. Структура операционного устройства
Процесс
функционирования
во
времени
ОУ
состоит
из
последовательности тактовых интервалов, в которых ОА производит
определенные элементарные операции обработки слов: ОА выполняет
некоторый набор элементарных преобразований информации: передачи
слова из регистра в регистр, взятие обратного кода, сдвиг кода и т.п. В общем
случае ОА может выполнять множество таких МО, но на практике
реализуются те микрооперации, которые должен выполнять ОУ, и их
количество ограничено. Выполнение МО инициализируется поступлением в
ОА соответствующих управляющих сигналов Y из УА. Причём в каждом
такте выполняется только одна МО. УА обычно представляется в виде
регистровой структуры, то есть совокупности МФР со своими шинами, КС,
предназначенными для формирования функций возбуждения триггеров и
выходных сигналов ОА. Под МФР подразумевают регистр, способный
выполнить некоторое множество МО Y={y1,y2...ym} над входными словами, а
также над словами, которые хранились в регистре до начала выполнения МО.
В каждом машинном такте регистр может выполнить либо только одну МО,
либо не выполнить ни одной. Кроме стандартного набора МО для обычного
регистра, в МФР используются и другие МО, предусматривающие
предварительную обработку входных данных (арифметическую или / и
логическую).
Рис.2.2 Структурная схема МФР, связанная с магистралью
Таким образом МФР - это автомат с памятью, у которого входными,
являются переменные А1, А2, ...Ак и множество МО Y, а выходными - В1,
В2,...Вs и Х. Для синтеза такого автомата проводят его декомпозицию,
крайнем случаем которой является разбиение данного автомата на
элементарные одноразрядные автоматы; при этом рассматривается nавтоматов с двумя состояниями. В большинстве реальных случаев нет
необходимости в полной декомпозиции, поскольку МО, это совокупность
действий над группами разрядов (сегментами); таким образом, декомпозиция
сводится к разбиению поля МФР на сегменты, внутри которых действия,
выполняемые над разрядами сегмента, идентичны.
3 КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ КР1533, К555 И К556
Серия КР1533 является усовершенствованной ТТЛШ-серией с
повышенным быстродействием и помехоустойчивостью, малым
потреблением мощности, высокой температурной стабильностью, а также
высокой нагрузочной способностью (порядка 15 элементов).
Для построения будут использованы следующие интегральные микросхемы
(ИМС) серии.
- КР1533ТВ15 – сдвоенный JK- триггер;
- КР1533АП6- шинный формирователь 8-разрядный однонаправленный;
- МУЛЬТИПЛЕКСОР:
- Селектор-мультиплексор, 81 с прямым выходом, при n=3, где n– число
адресных
сигналов
хр,
значение
которых
определяет
номер
i
информационного входа Dii, подключенного к выходу D0.
Использовался мультиплексор К1533КП7
ПРОГРАММИРУЕМАЯ ЛОГИЧЕСКАЯ МАТРИЦА (ПЛМ) - ПЛМ,
имеет параметры n=16, m=48 и k=8, где n - число входов, а k - число выходов.
Логические
элементы
восьмиэмитерных
И
выполнены
транзисторах.
На
на
диодах
выбранном
Шоттки,
типе
на
ПЛМ
48
можно
реализовать КС, имеющую 16 входов и 8 выходов, если система функций Fj,
представлена в ДНФ суммарным числом различных конъюнктивных термов
Тq, не превышающим 48. Из этого следует, что должна производиться
совместная
минимизация
функции
F j,
по
критерию
их
покрытия
минимальным числом различных термов Tq. Если такую КС реализовать на
ПЗУ, то потребовался бы объем памяти 216 х 8 бит. Площадь кристалла,
занимаемая таким ПЗУ, была бы значительно больше, чем необходимая для
реализации ПЛМ.
Использовалась ПЛМ из 556 серии 556РТ2
4 СИНТЕЗ КОМБИНАЦИОННЫХ СХЕМ МФР
4.1 Разбиение множества МО на подмножества, cегментация
Множество выполняемых регистром МО Y={y1,,y2, y3, y4, y5, y6, y7, y8,
y9} условно можно разбить на два подмножества: Y1={y1, y2, y3, y4, y5, y6, y7}
и Y2={y8, y9}.
Первое множество включает в себя такие МО, в результате выполнения
которых происходят изменения содержимого регистра. Эти МО описываются
оператором присваивания Рг:=f(A1, A2,...Ak, Рг), где f - некоторая функция от
значений слов, поступающих по входным шинам - A1, A2,...Ak, а также от
содержимого регистра Рг, которое существовало в нем до момента
выполнения данной МО.
К подмножеству Y2 отнесем такие МО, в результате выполнения
которых не происходит изменение содержимого регистра, но осуществляется
передача в некоторую совокупность выходных шин кодов, которые зависят, в
общем случае, и от содержимого регистра Рг, и от кодов на входных шинах.
4.2 Формирование функций возбуждения для Т триггеров
В серии используем синхронный T – триггер, который имеет
следующую таблицу
переходов:
Q(t)
Q(t+1)
T(t)
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
Рассмотрим их по очереди микрооперации, при которых может
происходить изменение содержимого регистра:
Y1. R:= A1+R
Данные функции возбуждения будут реализованы на сумматорах. На
вход первого операнда подается А1(1:8) на вход второго R(1:8).
J(k)=F1(k)
K(k)=~F1(k)
Y2: R:= 2A1 - R . Пусть F2:= 2A1 - R
Данные функции возбуждения будут реализованы на сумматорах.
Сначала вычисляется значение 2А1, а затем происходит вычитание в
дополнительном коде.
Y3(11): R:= ~A2 U ~A1
A1 (i)
A2 (i)
A1(i)
A2(i)
R(i)t
R(i)t+1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
1
1
K(i)
X
0
J(i)
1
X
1
1
0
0
0
0
1
1
0
1
1
1
X
0
1
X
0
0
0
0
1
1
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
0
0
X
0
X
1
1
X
0
X
Составляю карту Карно для минимизации K(i)
A2(i),R(i)
A1(i)
0
1
00
01
X
X
11
10
1
X
X
K(i)=A1(i)+A2(i)
Составляю карту Карно для минимизации J(i)
A2(i),R(i)
A1(i)
0
1
00
01
11
10
1
1
X
X
X
1
J(i)= A1 (i)+ A2 (i)
Y4(15): R := A1(1).( ~A1(2:3) & R(2:3)). A2(3+1:8)
Для R(1):
A1(1)
R(1)t
R(1)t+1
K(1)
J(1)
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
1
1
X
1
X
0
0
X
1
X
K(1)= R (1); J(1)=R(1)
Для R(i), где i= 2, 3
A1(i)
R(i)t
R(i)t+1
K(i)
J(i)
0
0
1
0
1
0
0
1
0
X
0
X
0
X
0
1
1
0
1
X
Составляю карту Карно для минимизации K(i)
R(i)
A1(i)
0
1
0
1
X
X
0
1
K(i)=A1(i) i= 2, 3
Составляю карту Карно для минимизации J(i)
R(i)
A1(i)
0
1
0
1
0
0
X
X
J(i)=1 i= 2, 3
Для R(n), где n= 4, 8
A1(n)
R(n)t
R(n)t+1
K(n)
J(n)
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
1
1
X
1
X
0
0
X
1
X
K(n)= R (n)
J(n)=R(n)
Y5: R:= 000.R(1:5)
Операция сдвига регистра на 3 разряда вправо. Выполняется путём
перезаписи 5 старших разрядов регистра в младшие и записи 0 на R(1,5).
R:= R(1:5) где k=1-5
R(K)
R(K+3)t R(K+3)t+1 J(k)
K(k)
0
0
0
0
X
0
1
0
1
X
1
0
1
X
0
1
1
1
X
1
Составляю карты Карно для минимизации J(k)
R(k+3)t
0
1
R (k)
0
1
0
X
1
X
Составляю карты Карно для минимизации K(k)
R(k+3)t
R (k)
0
1
0
1
X
0
X
1
J(k)=R(k+3), K(k)=R(k+3)
Y6: r:=~R(1).R(2).~R(3).R(4).~R(5).R(6).~R(7).R(8).
R(k)= ~R(k) где k=1,3,5,7
R(i)t
0
1
R(i)t+1
1
0
J(k)
1
X
K(k)
X
1
R(i)t+1
0
1
J(k)
0
X
K(k)
X
0
J(k)=1, K(k)=1
R(i)= ~R(i) где i=2,4,6,8
R(i)t
0
1
J(i)=0, K(i)=0
Y7: R:= Если R(1) то R(1).(~R(2:8)+1) иначе R
Для R(1) = R(1)
Для R(2-8) = R(i).~R(i) + ~R(i) R(i)
Y8: B := (~A3 (1:5) * R(1:5)).R(6:8)
Для B(i), где i= 1, 5
A3 (i)
1
1
0
0
A3(i)
R(i)
B(i)t+1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
0
B(i)= A3 (i)&R(i)
B(n), где n= 6, 8
B(n)= R(n)
Y9: B := ЕСЛИ A3(1) ТО R+ A3 ИНАЧЕ R-A3
Обозначим операцию R(i)+A3(i), где i=1-8, как ф-цию F3, которая
выполняется на сумматоре путём суммирования числа А3 и R, а операцию
R(i)-A3(i), где i=1-8, как ф-цию F4, которая также выполняется на сумматоре
путём суммирования тех же чисел.
B(i)= A3(1) & [F4] +~A3 & [F3]
Получив функции по каждой микрооперации, получим результирующие функции возбуждения для каждого триггера, учитывая, что то или иное
действие должно производиться при поступлении сигнала одной из
микроопераций:
J(1) = y1*F1(1) + y2*F2(1) + y3*[~A1(1) + ~A2(1)] + y4*R1 + y5 * 0 + y6 * 1 +
y7*R(1);
K(1) = y1*~F1(1) + y2*F2(1) + y3*[A1(1) + A2(1)] + y4*~R1 + y5 * 0 + y6 * 1 +
y7*R(1);
J(2) = y1*F1(2) + y2*F2(2) + y3*[~A1(2) + ~A2(2)] + y4*1 + y5 * 0 + y6 * 0 +
y7*[R(2) ~R(2) + ~R(2)R(2)];
K(2) = y1*~F1(2) + y2*F2(2) + y3*[A1(2) + A2(2)] + y4*~R1 + y5 * 0 + y6 * 1 +
y7*[R(2) ~R(2) + ~R(2)R(2)];
J(3) = y1*F1(3) + y2*F2(3) + y3*[~A1(3) + ~A2(3)] + y4*1 + y5 * 0 + y6 * 1 +
y7*[R(3) ~R(3) + ~R(3)R(3)];
K(3) = y1*~F1(3) + y2*F2(3) + y3*[A1(3) + A2(3)] + y4 * 1 + y5 * 0 + y6 * 1 +
y7*[R(3) ~R(3) + ~R(3)R(3)];
J(4) = y1*F1(4) + y2*F2(4) + y3*[~A1(4) + ~A2(4)] + y4*R(4) + y5 * R(4+3) + y6
* 0 + y7*[R(3) ~R(3) + ~R(3)R(3)];
K(4) = y1*~F1(4) + y2*F2(4) + y3*[A1(4) + A2(4)] + y4 * ~R(4) + y5 * R(4+3) +
y6 * 0 + y7*[R(3) ~R(3) + ~R(3)R(3)];
J(5) = y1*F1(5) + y2*F2(5) + y3*[~A1(5) + ~A2(5)] + y4*R(5) + y5 * R(5+3) + y6
* 1 + y7*[R(5) ~R(5) + ~R(5)R(5)];
K(5) = y1*~F1(5) + y2*F2(5) + y3*[A1(5) + A2(5)] + y4 * ~R(5) + y5 * R(5+3) +
y6 * 0 + y7*[R(5) ~R(5) + ~R(5)R(5)];
J(6) = y1*F1(6) + y2*F2(6) + y3*[~A1(6) + ~A2(6)] + y4*R(6) + y5 * R(6+3) + y6
* 0 + y7*[R(6) ~R(6) + ~R(6)R(6)];
K(6) = y1*~F1(6) + y2*F2(6) + y3*[A1(6) + A2(6)] + y4 * ~R(6) + y5 * R(6+3) +
y6 * 1 + y7*[R(6) ~R(6) + ~R(6)R(6)];
J(7) = y1*F1(7) + y2*F2(7) + y3*[~A1(7) + ~A2(7)] + y4*R(7) + y5 * R(7+3) + y6
* 0 + y7*[R(7) ~R(7) + ~R(7)R(7)];
K(7) = y1*~F1(7) + y2*F2(7) + y3*[A1(7) + A2(7)] + y4 * ~R(7) + y5 * R(7+3) +
y6 * 1 + y7*[R(7) ~R(7) + ~R(7)R(7)];
J(8) = y1*F1(8) + y2*F2(8) + y3*[~A1(8) + ~A2(8)] + y4*R(8) + y5 * R(8+3) + y6
* 1 + y7*[R(8) ~R(8) + ~R(8)R(8)];
K(8) = y1*~F1(8) + y2*F2(8) + y3*[A1(8) + A2(8)] + y4 * ~R(8) + y5 * R(8+3) +
y6 * 0 + y7*[R(8) ~R(8) + ~R(8)R(8)];
4.3 Формирование функций возбуждения для KC2, KC3
B(1) = y8 * [ ~A3(1) & R(1) ] + y9 * [ A3(1)F4 + ~A3(1)F3 ]
B(2) = y8 * [ ~A3(2) & R(2) ] + y9 * [ A3(2)F4 + ~A3(2)F3 ]
B(3) = y8 * [ ~A3(3) & R(3) ] + y9 * [ A3(1)F4 + ~A3(1)F3 ]
B(4) = y8 * [ ~A3(4) & R(4) ] + y9 * [ A3(1)F4 + ~A3(1)F3 ]
B(5) = y8 * [ ~A3(5) & R(5) ] + y9 * [ A3(1)F4 + ~A3(1)F3 ]
B(6) = y8 * [ R(6) ] + y9 * [ A3(1)F4 + ~A3(1)F3 ]
B(7) = y8 * [ R(7) ] + y9 * [ A3(1)F4 + ~A3(1)F3 ]
B(8) = y8 * [ R(8) ] + y9 * [ A3(1)F4 + ~A3(1)F3 ]
5 СИНТЕЗ МФР
5.1 Описание функциональной схемы МФР
Функциональную схему МФР можно представить в виде соединения пяти
основных блоков:
1. Блок подготовки операндов.
Содержит в своем составе сумматоры, инверторы, элементы 2-и, 2илиб
и т. д..
2. Блок формирования ФВ для триггеров МФР.
Представляет собой суперпозицию 8 КС на выходе которых получаем
соответствующую функции возбуждения.
3. Блок формирования сигналов, действующих в шине.
Представляет собой суперпозицию таких элементов, как 2-И, 2-И-НЕ,
2-2и-2или-не, 3-или, 3-и, 4-и и др. Выходом блока являются сигналы,
действующие в шине на протяжении данного такта.
3. Блок памяти.
Представляет собой восьмиразрядный регистр, собранный на 8 JK
триггерах. Регистр осуществляет запоминание кода, сформированного
блоком формирования ФВ, которое осуществляется по переднему фронту
синхроимпульса. На информационные входы каждого триггера подаются
сигналы с выходов соответствующей КС блока формирования ФВ.
4. Блок, вырабатывающий осведомительные сигналы.
Представляет собой компаратор и элементы И, каждый из которых
проверяет регистр по одному из заданных условий.
5. Шинный формирователь.
Служит для связи МФР с магистралью. В зависимости от управляющего
сигнала данные либо снимаются с магистрали, либо подаются на нее.
5.2 ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ НА ЭЛЕМЕНТАХ
БОЛЬШОЙ СТЕПЕНИ ИНТЕГРАЦИИ
Для синтеза схемы на элементах большой степени интеграции удобно
использовать ПЛМ и АЛУ. Число переменных, используемых в ПЛМ до 48
конъюнкций в одном выражении. Полученную схему легче реализовать на
печатной плате так как уменьшается число входов/выходов т.е. уменьшается
число дорожек. В схеме, собранной на элементах большой степени
интеграции используется ПЛМ серии 556 РТ2 .
Общий принцип построения схемы схож с построением схемы на
элементах малой и средней степени интеграции и в повторном описании не
нуждается.
На ПЛМ №1 будут реализованы следующие функции:
J(1) = y1*F1(1) + y2*R(1) + y3*[ A1(1)+ A2 (1)] + y4*R(1) + y5*R(1)t +
+y6*R(1)t + y7*[ R(1) *F4(1) + R(1)*A1(1)*F3(1) + R(1)* A(1) *F4(1)];
K(1) = y1* F1 (1) + y2* R( 1)+ y3*[A1(1)*A2(1)] + y4* R(1) + y5*R(1)t +
+y6* R( 1)t+y7*[ A1(1)* F 3 (1)* F 4 (1)+R(1)*A1(1)* F 3 (1)+
+ R(1) *F3(1)* F 4 (1) + A1(1)*F4(1)];
На ПЛМ №2 будут реализованы следующие функции :
J(2) = y1*F1(2) + y2*R(2) + y3*[ A1(2) + A2 (2)] + y4 + y5*R(2)t + y6 + y7*
*[ R(1) *F4(2) + R(1)*A1(1)*F3(2) + R(1)* A(1) *F4(2)];
K(2) = y1* F1 (2) + y2* R( 2)+ y3*[A1(2)*A2(2)] + y4*A1(2) + y5*R(2)t + y6 +
y7*[ A1(1)* F 3 (2)* F 4 (2) + R(1)*A1(1)* F 3 (2) + R(1) *F3(2)* F 4 (2) +
A1(1)*F4(2)];
На ПЛМ №3 будут реализованы следующие функции:
J(3) = y1*F1(3) + y2*R(3) + y3*[ A1(3)+ A2 (3)] + y4 + y5*R(3)t + y6*R(3)t +
+y7*[ R(1) *F4(3) + R(1)*A1(1)*F3(3) + R(1)* A(1) *F4(3)];
K(3) = y1* F1 (3) + y2* R( 3)+ y3*[A1(3)*A2(3)] + y4*A1(3) + y5*R(3)t +
+ y6* R( 3)t + y7*[ A1(1)* F 3 (3)* F 4 (3) + R(1)*A1(1)* F 3 (3) +
+ R(1) *F3(3)* F 4 (3) + A1(1)*F4(3)];
На ПЛМ №4 будут реализованы следующие функции:
J(4)= y1*F1(4) + y2*R(4) + y3*[ A1(4) + A2 (4)] + y4*R(4) + y5*R(4)t + y6 +
+ y7*[ R(1) *F4(4) + R(1)*A1(1)*F3(4) + R(1)* A(1) *F4(4)];
K(4) = y1* F1 (4) + y2* R( 4)+ y3*[A1(4)*A2(4)] + y4* R( 4) + y5*R(4)t +
+ y6 + y7*[ A1(1)* F 3 (4)* F 4 (4) + R(1)*A1(1)* F 3 (4) +
+ R(1) *F3(4)* F 4 (4) + A1(1)*F4(4)];
На ПЛМ № 5 будут реализованы следующие функции:
J(5)= y1*F1(5) + y2*R(5) + y3*[ A1(5) + A2 (5)] + y4*R(5) + y5*R(5)t +
+ y6* R(5)t + y7*[ R(1) *F4(5) + R(1)*A1(1)*F3(5) + R(1)* A(1) *F4(5)];
K(5) = y1* F1 (5) + y2* R( 5)+ y3*[A1(5)*A2(5)] + y4* R( 5) + y5*R(5)t +
+ y6* R( 5)t + y7*[ A1(1)* F 3 (5)* F 4 (5) + R(1)*A1(1)* F 3 (5) +
+ R(1) *F3(5)* F 4 (5) + A1(1)*F4(5)];
На ПЛМ № 6 будут реализованы следующие функции:
J(6)= y1*F1(6) + y2*R(6) + y3*[ A1(6) + A2 (6)] + y4*R(6) + y6 +
+ y7*[ R(1) *F4(6) + R(1)*A1(1)*F3(6) + R(1)* A(1) *F4(6)];
K(6) = y1* F1 (6) + y2* R( 6)+ y3*[A1(6)*A2(6)] + y4* R( 6) + y5 +
+ y6 + y7*[ A1(1)* F 3 (6)* F 4 (6) + R(1)*A1(1)* F 3 (6) +
+ R(1) *F3(6)* F 4 (6) + A1(1)*F4(6)];
На ПЛМ № 7 будут реализованы следующие функции:
J(7)= y1*F1(7) + y2*R(7) + y3*[ A1(7) + A2 (7)] + y4*R(7) + y6 * R(7)t +
+ y7*[ R(1) *F4(7) + R(1)*A1(1)*F3(7) + R(1)* A(1) *F4(7)];
K(7) = y1* F1 (7) + y2* R( 7)+ y3*[A1(7)*A2(7)] + y4* R( 7) + y5 +
+ y6* R( 7)t + y7*[ A1(1)* F 3 (7)* F 4 (7) + R(1)*A1(1)* F 3 (7) +
+ R(1) *F3(7)* F 4 (7) + A1(1)*F4(7)];
На ПЛМ № 8 будут реализованы следующие функции:
J(8)= y1*F1(8) + y2*R(8) + y3*[ A1(8) + A2 (8)] + y4*R(8) + y6 +
+ y7*[ R(1) *F4(8) + R(1)*A1(1)*F3(8) + R(1)* A(1) *F4(8)];
K(8) = y1* F1 (8) + y2* R( 8)+ y3*[A1(8)*A2(8)] + y4* R( 8) + y5 +
+ y6 + y7*[ A1(1)* F 3 (8)* F 4 (8) + R(1)*A1(1)* F 3 (8) +
+ R(1) *F3(8)* F 4 (8) + A1(1)*F4(8)];
На ПЛМ № 9 будут реализованы следующие функции:
B(1) = Y8*[~A3(1)*R(1)] + Y9*[ ~A3(1)*F3(1) + A3(1)*F4(1)]
B(2) = Y8*[~A3(2)*R(2)] + Y9*[ ~A3(1)*F3(2) + A3(2)*F4(2)]
B(3) = Y8*[~A3(3)*R(3)] + Y9*[ ~A3(1)*F3(3) + A3(3)*F4(3)]
На ПЛМ № 10 будут реализованы следующие функции:
B(4) = Y8*[~A3(4)*R(4)] + Y9*[ ~A3(1)*F3(4) + A3(4)*F4(4)]
B(5) = Y8*[~A3(5)*R(5)] + Y9*[ ~A3(1)*F3(5) + A3(5)*F4(5)]
B(6) = Y8*R(6) + Y9*[ ~A3(1)*F3(6) + A3(6)*F4(6)]
На ПЛМ № 11 будут реализованы следующие функции:
B(7) = Y8*R(7) + Y9*[ ~A3(1)*F3(7) + A3(7)*F4(7)]
B(8) = Y8*R(8) + Y9*[ ~A3(1)*F3(8) + A3(9)*F4(8)]
6 ТЕХНИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЕ
1. Плату изготовить комбинированным методом. Группа жёсткости 1.
2. Шаг координатной сетки - 2,5 мм
3. Конфигурацию проводников выдержать по координатам сетки с
отклонением от чертежа  1,5 мм
4.
Параметры элементов
Размеры в мм
платы, кроме не оговоренных В свободных местах
В узких местах
особо
(min)
(min)
Ширина проводников
0,35
0,35
Расстояние
между
двумя 1,0
1,0
между
двумя 0,8
0,8
проводниками
Расстояние
контактными площадками
5. Проводники покрыть сплавом «Розе»
6. Маркировку выполнить краской типа ТНПФ851 белая.
7. Позиционные
обозначения
элементов
соответствуют
схеме
электрической принципиальной на элементах большой степени
интеграции
Условн
отверствия.
(Приложение 2)
обознач Диаметр отверстия,
Наличие
Мм
металлизации
0,8
Да
1
Да
6
Нет
ВЫВОДЫ
В
результате
выполненной
курсовой
работы
был
получен
многофункциональный регистр. Был проведен его полный синтез с
пошаговым описанием всех производимых действий. Были получены три
схемы: функциональная, принципиальная схема малой и средней степени
интеграции, принципиальная схема большой степени интеграции, а также
была разведена печатная плата. В итоге была достигнута основная цель
курсовой работы - закрепление теоретических положений, ознакомление с
основными этапами синтеза микросхем, начиная от разработки «на бумаге»,
кончая синтезом с учётом конкретной серии микроэлементов и разводкой
печатной платы.
ПЕРЕЧЕНЬ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Каган Б.М. Электронные машины и системы : Учебное пособие для
Вузов 2-е издание – М: Энергоатомиздат. 1985.
2. Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем М: Энергия.
1974.
3. Шапо Ф. С. Синтез схем цифровых устройств на основе СИС и БИС
Киев,1989.
4. Угрюмов Е.П. Проектирование элементов и узлов ЭВМ М: Высш.
школа, 1987.
5. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник М: Радио
и связь, 1987.