Синтез комбинационных логических микросхем

Комбинационные схемы – это схемы, не содержащие элементов памяти и элементов задержки времени. Выходные сигналы однозначно определяются комбинацией входных.

Последовательность синтеза схем:

- задается словесный алгоритм работы схемы

-составляется таблица истинности

- записывается исходная логическая функция

- выполняется минимизация функции и приведение ее к логическим функциям, реализуемым микросхемами выбранной серии

- рисуется принципиальная схема на базе преобразованных логических выражений.

Для минимизации применяется:

- метод Карно (при числе переменных не более 6)

- метод Квайна (не имеет ограничений по числу переменных, хорошо реализует ЭВМ)

Оба метода основываются на вышеизложенных логических законах

Пример схемы: Схема терморегулятора - устройство, обеспечивающее стабильность температур на определенном уровне. Стабилизация осуществляется за счет нагрева.

На R1, R2, R3, R4, R6 собран измерительный мост. Его параметры таковы, что при температуре, измеряемой терморезистором R4 при температуре равной заданной, выходное напряжение измерительного моста равно нулю. При отклонении температуры от заданного значения между точками а и b появляется напряжение, полярность которого определяется величиной температуры (температура выше или ниже заданной). На микросхеме DA1.1 выполняется компаратор, изменяющий выходное состояние в зависимости от полярности между а и b. В данной схеме при условии, что температура выше заданного значения на выходе DA1.1 появляется отрицательное напряжение насыщения (-14В), при температуре ниже заданной, появляется положительное напряжение насыщения (+14В). На элементах VD1, R8, VD5, R17 реализованы узлы согласования двух полярного выходного сигнала операционного усилителя с логическими входами элемента DA1.2 (логические элементы не работают с отрицательными сигналами). На DA1.2 выполнен генератор импульса частот заполнения. На DA1.1 выполнена схема совпадения. Появляется последовательность импульсов (аналогично в точке С) при условии, что на выходе DA1.1 присутствует положительное напряжение насыщения, т.е. температура ниже заданной. На транзисторе VT2 выполнен усилитель мощности, работающий в ключевом режиме. VT1 – импульсный транзистор, ток которого имеет форму близкую к форме сигнала в точке С. Напряжение с выхода подается на управляющий переход симистора, обеспечивающий его включение и подачу напряжения на нагревательный прибор.