Компаратор, или устройство сравнения, определяет отношения между двумя двоичными словами. Для проектируемого FIFO в компараторе основным отношением является «равно». Поэтому определим эту функцию и построим нужный компаратор, так как в серии 1533 нет специализированной микросхемы, реализующей функцию сравнения, например, как в серии 1561 микросхема КР1561ИП2.
Таблица функции «равно» для сравнения слов длиной 3 представлена ниже (табл.2). В таблице выпишем только те наборы переменных, где функция принимает значение 1.
| Таблица 2 |
| А1 | А2 | А3 | В1 | В2 | В3 | F |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | | |
Выписав СДНФ функции F и сгруппировав слагаемые, получим:
.
На рис.10 представлена схема компаратора, на рис.11 его эквивалентная схема.
| Рис. 10. Компаратор. Схема электрическая функциональная |
| Рис. 11.Эквивалентная схема компаратора |
Перечень используемых микросхем:
КР1533ЛП5 ‑ 1шт.;
КР1533ЛН1 ‑ 1шт.;
КР1533ЛИ3 – 1 шт.
Параметры используемых микросхем
Регистры
Счётчики
Триггеры
Логические элементы И
Логический элементы НЕ
Логический элементы исключающее ИЛИ
Принципиальная схема устройства
Перечень элементов
| Обозначение | Наименование | Количество |
| D1 | ЛЕ5 – 4 эл.2ИЛИ-НЕ | |
| D3,D5 | ИЕ11-СЧЕТЧИК | |
| D2,D4,D9-D71(НЕЧЕТНЫЕ),D73.2 D80,D81,D82 | Элемент НЕ | |
| D6,D7 | ИМ1-СУММАТОР | |
| D8-D70 (ЧЕТНЫЕ) | ИР6-РЕГИСТР | |
| D72,D74 | ЛН1-6ИНВЕРТОРОВ | 2 по 4 эл. |
| D73,D75,D76,D77,D78 | ИД1-ДЕШИФРАТОР | |
| D73.1 | ЛА7-4 ЭЛЕМЕНТА 2И-НЕ | |
| D79 | ЛА8 – 2 ЭЛ. 4И-НЕ | |
| D83 | ЛЕ6 – 2ЭЛ.4ИЛИ-НЕ | |
Можно заменить отдельные элементы НЕ микросхемой ЛН1- тогда этих схем нужно будет 8(DN1-DN8).
Токи и потенциалы
В спроектированном устройстве регистровой памяти используется серия К1533. Напряжение питания данной серии Uпит.=+5В±10%. Входные и выходные логические уровни сигналов совместимы внутри одной серии, в данном случае 1533.
Нагрузка
Все элементы данного устройства принадлежат одной серии 1533, это значит, что емкостные параметры входов и выходов согласованны.
Потребляемая мощность
Расчёт потребляемой мощности производится в следующем порядке. Сначала в справочных данных находятся значения потребляемых токов Iпотр. для каждой микросхемы. Далее рассчитывается потребляемая мощность одной микросхемы данного типа. Затем полученное значение помножается на число таких микросхем в устройстве. Полученные значения складываются между собой, образуя суммарную потребляемую мощность.
Pпотр. = Iпотр.Uпит.
Таблица результатов расчёта
| Тип | Потребляемый ток, мкА | Количество | Мощность |
| ЛН1 | | | |
| | | | |
| | | | |
| | | | |
| | | | |
| | | | |
| | | | |
| | | | |
| | | | |
Итого общая мощность схемы получилась = 747,66 мкВт.
Литература
1. Бойко В.М. Схемотехника электронных систем. Цифровые устройства [Текст] / В.М. Бойко, А.Н. Гуржий, В.Я. Жуйков, А.А. Зори, В.М. Спивак, В.В. Багрий ‑ СПб.: БХВ-Петербург, 2004.-512 с.
2. Браммер, Ю.А. Цифровые устройства: Учеб. пособие для вузов [Текст] / Ю. А. Браммер, И.Н. Пащук М.: Высш. шк., 2004. ‑229 с.
3. Китаев, Ю.В. Основы цифровой техники. Учебное пособие: [Текст] / Ю.В. Китаев. ‑ СПб: СПбГУ ИТМО, 2007, 87 с.
4. Мурашко, И.А. ЭВМ и периферийные устройства: Курс лекций по одноименной дисциплине для студентов специальности «Информационные системы и технологии» [Текст] /И.А. Мурашко. – Гомель: ГГТУ имени П.О.Сухого, 2011. – 101 с.
5. Нефёдов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник Т. 10. [Текст] / А.В. Нефёдов – М.: ИП РадиоСофт, 2001. – 544 с.
6. Петровский И.И. Логические ИС КР1533, КР1554. Справочник. [Текст] / И.И. Петровский, А.В. Прибыльский, А.А. Троян, В.С. Чувелев ‑ М: “БИНОМ”, 1998.
7. Угрюмов, Е.П. Цифровая схемотехника [Текст] / Е.П. Угрюмов. ‑ СПб.: БХВ-Петербург, 2004.-528с
