Лабораторная работа №1 по дисциплине_ «Элементная база телекомму. Лабораторная работа 1 по дисциплине Элементная база телекоммуникационных систем разработка интегрального цифрового устройства
 Скачать 47.48 Kb.
|
|
Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики» «СибГУТИ» Лабораторная работа №1 по дисциплине: «Элементная база телекоммуникационных систем» РАЗРАБОТКА ИНТЕГРАЛЬНОГО ЦИФРОВОГО УСТРОЙСТВА Выполнил: Дрогалев С.Е. Группа: МБТ-21 Вариант: 14 Проверил: Елистратова И.Б. Новосибирск, 2022 г РАЗРАБОТКА ИНТЕГРАЛЬНОГО ЦИФРОВОГО УСТРОЙСТВА ЦЕЛЬ РАБОТЫ Научиться составлять электрические схемы цифровых устройств на основе базовых цифровых интегральных микросхем (ЦИМС). Варианты приведены в приложении А. ЗАДАНИЕ 1.1. На основе анализа исходных уравнений задания произвести их упрощение (если это возможно) и преобразование. Цель преобразования – привести уравнения к виду, удобному для реализации. 1.2. Составить формальную электрическую схему устройства и привести список необходимых базовых элементов. Количество типов ЦИМС и корпусов ИМС должно быть по возможности минимальным. 1.3. На основе анализа данных задания обосновать выбор типа логики (ТТЛ, ТТЛШ, КМДП) и подходящих по параметрам серий. При выборе ИМС возможно использование ИМС с различным типом логики (например, ТТЛ и ТТЛШ, ТТЛШ и КМДП и т.д.) при условии их совместимости по параметрам, совместимости по питанию (все ИМС должны питаться от одного источника). 1.4. Выводы о результатах выполненной работы (в частности, можно указать и другие варианты реализации устройства). Вариант 14 Y2 = X1Х2 X3 + X4X5X6 Упростим выражение Уравнение Y2 лучше реализовать, используя элементы И-НЕ и ИЛИ-НЕ. Обозначим  ,  Тогда:  . Или: Составим формальную электрическую схему устройства.   На основе инверторов КМДП реализуются многие более сложные схемы. Для построения логических элементов вида И-НЕ (И) либо ИЛИ-НЕ (ИЛИ) транзисторы одного типа соединяются параллельно, а другого – последовательно. Особенностью логических элементов также является наличие двух ярусов транзисторов относительно выходного вывода. Функция, выполняемая всей схемой, определяется транзисторами нижнего яруса. Для реализации операции И-НЕ в положительной логике транзисторы с n-каналом включаются последовательно друг с другом, с р-каналом – параллельно, а для операции ИЛИ-НЕ – наоборот. Микросхемы серии К176, выполненные по КМДП-технологии, имеют заметное преимущество перед ИМС серии К155 (ТТЛ) по потребляемой статической мощности, помехоустойчивости и величине входных токов. Однако по быстродействию картина прямо противоположная: среднее время задержки у микросхемы К176ЛА7 составляет 200 нс, а у микросхемы К155ЛА3 – всего 19 нс. Кроме этого, микросхемы серии К155 имеют большую нагрузочную способность по величине тока. По температурному диапазону применения серия КМ155 превосходит серию К176, но это связано только с тем, что первая из них выполняется в керамическом корпусе, а вторая – в пластмассовом. Вывод. Таким образом, был выбран тип логики КМДП. Тип логики выбирают, в основном, исходя из следующих соображений: - скорость (рабочая частота) - энергопотребление - стоимость Но бывают такие ситуации, что одним типом никак не обойтись. Например, один блок должен иметь низкое энергопотребление, а другой – высокую скорость. Низким потреблением обладают микросхемы технологии КМОП. Высокая скорость – у ЭСЛ. |