Цифровые устройства. Учебник для колледжей

МДНФ (см. пример 1 из темы 2.2):

Y1 = X

?·X

? \/ X

?·X

? \/ X

·X

·X

.

Логическое отрицание, как и в указанном примере 1 из темы 2.2, будем делать с помощью тех же элементов НЕ из микросхемы КР1533ЛН1. А для выполнения остальных операций воспользуемся микросхемой КР1533ЛР13 (рис. 2.39).

Но здесь нужно учесть, что в данной микросхеме на выходе стоит элемент ИЛИ-НЕ, поэтому выходной сигнал получится инвертированным. Чтобы получить на выходе все-таки прямое значение сигнала, выполним его повторное отрицание с помощью еще одного элемента НЕ из микросхемы КР1533ЛН1.

Строим схему ЦУ (рис. 2.40):

П р и м е ч а н и е: один элемент 3И из микросхемы КР1533ЛР13 получается лишним. В схеме рис. 2.40 его входы оставлены свободными, но этого делать нельзя! В микросхемах ТТЛ и ТТЛШ-структур входы лишних элементов обязательно следует куда-либо подключить, иначе данная ИМС работать не будет (смотрите тему 2.9).

Определим количество внешних соединений между элементами:

– в схеме рис.

– в схеме рис. 2.40: 5.

Это подтверждает сказанное ранее: использование комбинированных ИМС уменьшает количество внешних соединений между элементами микросхем.

Подсчитаем аппаратурные затраты и задержку:

W = 4/6 + 4/5 = 0,67 + 0.8 = 1,47 корпуса; T = 4?.

Полученные результаты сравним с этими же параметрами, характеризующими работу схемы рис. 2.25, построенной по исходной МДНФ:

W = 1,83 корпуса; T = 4?.

Хорошо видно, что аппаратурные затраты уменьшились: 1,47 корпуса вместо 1,83.

Задержка вроде бы осталась той же: T = 4?. Но соединительные линии внутри комбинированной микросхемы дают меньшую задержку сигналов, чем внешние соединения. Поэтому из-за уменьшения количества внешних соединений задержка на самом деле станет несколько меньше 4?.

2.7. Сравнительная оценка качества схем

Сравнительный анализ качества схем, как уже было указано ранее, обычно производится по двум важнейшим критериям: задержке T и аппаратурным затратам W.

Если не предъявляются заранее поставленные особые требования к отдельным критериям, то поступают следующим образом:

– Отбрасывают варианты, обладающие самыми худшими характеристиками или по T, или по W, или по обоим параметрам одновременно.

– Из других схем (все они образуют так называемое множество Парето) отдают предпочтение более быстродействующим.