Реферат: Электронное устройство счета и сортировки
3. Проектирование цифрового автомата.
3.1. Минимизация логической функции автомата.
Задачи в цифровой технике, как правило, формируются в виде таблиц истинности. Решение задачи сводится к нахождению аналитического выражения логической функции, которое соответствовало бы этой таблице. В данной задаче программа сортировки заданна следующей таблицей истинности:
Таблица 6.Программа сортировки.
| Номер набора | Х1 | Х2 | Х3 | Y |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 2 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 3 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 4 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 5 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 6 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 7 | 1 | 1 | 1 | 0 |
В таблице истинности выделим строки, в которых выходная переменная Y принимает значение 1. Для каждой строки таблицы составляем конъюнктивный терм (контерм) – логическое умножение всех входных переменных. Причем записывают сомножитель в прямом виде – Xi , если рассматриваемая переменная равна “1”, в противном случае записывают в инверсном виде – 
i. . Таким образом составляем столько выражений, сколько имеется строк с Y=1;
Записывая логическую сумму всех найденных контермов, получаем искомую функцию в дизъюнктивной форме.
В соответствии с таблицей истинности (таблица 6) в строках 3, 4, 6 функция Y=1. Контермы для каждой из строк имеют следующий вид:
а) строка 3 – 
;
б) строка 4 – 
;
в) строка 6 – 
.
Искомая функция записывается в виде логической суммы конъюнктивных термов:
(29.) 
или
(30.) 
Преобразуем выражение (30) по правилам алгебры логики. В соответствии с дистрибутивным законом:
(31.) 
.
Логическая схема, построенная по выражению (31), приведена на рисунке 6.
Рисунок 6.Схема функциональная логического устройства.
3.2. Разработка принципиальной схемы автомата.
В КМОП – серии, логических элементов И не выпускают, да и целесообразно наиболее полно использовать элементы одной микросхемы, так как увеличение числа корпусов микросхем ведёт к увеличению потребляемой мощности всей схемы и стоимости. Поэтому логическое выражение (31) преобразуем с помощью теоремы Де Моргана:
(32.) 
В связи с необходимостью применения элемента 3И-НЕ, в схеме сброса счётчиков, и в целях уменьшения количества корпусов микросхем и как следствие уменьшения энергопотребления, целесообразно использовать такие же элементы (3И-НЕ) в схеме ФЛУ+ЦА. Поэтому функцию (32) реализуема на 3-х элементах 3-И-НЕ и двух инверторах. Функциональная схема приведена на рисунке 7.
Рисунок 7.Схема цифрового автомата
3.3. Определение мощности и тока, потребляемых цифровым автоматом.
Мощность потребления микросхемы DD3 (К561ЛА9) равна 20мВт на каждый логический элемент. Учтём потребление мощности инверторов применённых в ФЛУ и выполненных на микросхеме DD2 (К561ЛА9).
(33.) 
4. Разработка двоично-десятичного счетчика.