Большая База Рефератов - Разработка специализированного цифрового узла, осуществляющего преобразование параллельного 8-разряд... - бесплатно рефераты, скачать рефераты, рефераты на тему

Разработка специализированного цифрового узла, осуществляющего преобразование параллельного 8-разряд...

1.2 Выбор реализации схемы по заданному критерию оптимизации.

Согласно варианту данного задания критерием оптимизации является минимум потребляемой мощности.

1) На СИС это будет таким образом:

DD1=(15пФ+4*10пФ+30пФ)*100В2*312,0125кГц=1528,86*10-6Вт

DD2=(15пФ+4*10пФ+30пФ)*100В2*312,0125кГц=1528,86*10-6Вт

DD3=(15пФ+4*10пФ+30пФ)*100В2*312,0125кГц=1528,86*10-6Вт

DD4=(15пФ+4*10пФ+30пФ)*100В2*312,0125кГц=1528,86*10-6Вт

DD5=(15пФ+4*10пФ+30пФ)*100В2*312,0125кГц=1528,86*10-6Вт

DD6=(15пФ+7*10пФ+30пФ)*100В2*312,0125кГц=1622,46*10-6Вт

DD7=(15пФ+2*10пФ+30пФ)*100В2*312,0125кГц=1466,45*10-6Вт

DD8=(15пФ+2*10пФ+30пФ)*100В2*312,0125кГц=1466,45*10-6Вт

DD9=(15пФ+2*10пФ+30пФ)*100В2*312,0125кГц=1466,45*10-6Вт

DD10=(15пФ+2*10пФ+30пФ)*100В2*312,0125кГц=1466,45*10-6Вт

DD11=(15пФ+2*10пФ+30пФ)*100В2*312,0125кГц=1466,45*10-6Вт

DD12=(15пФ+2*10пФ+30пФ)*100В2*312,0125кГц=1466,45*10-6Вт

DD13=(15пФ+4*10пФ+30пФ)*100В2*312,0125кГц=1528,86*10-6Вт

DD14=(15пФ+4*10пФ+30пФ)*100В2*312,0125кГц=1528,86*10-6Вт

DD15=(15пФ+4*10пФ+30пФ)*100В2*312,0125кГц=1528,86*10-6Вт

Робщ =1528,86*8+1622,46+1466,45*6=22,65204мВт

2) На МИС это будет таким образом:

DD1=(15пФ+4*10пФ+30пФ)*100В2*243,014кГц=1579,63*10-6Вт

DD2=(15пФ+4*10пФ+30пФ)*100В2*243,014Гц=1579,63*10-6Вт

DD3=(15пФ+4*10пФ+30пФ)*100В2*243,014кГц=1579,63*10-6Вт

DD4=(15пФ+4*10пФ+30пФ)*100В2*243,014кГц=1579,63*10-6Вт

DD5=(15пФ+4*10пФ+30пФ)*100В2*243,014кГц=1579,63*10-6Вт

DD6=(15пФ+7*10пФ+30пФ)*100В2*243,014кГц=1944,16*10-6Вт

DD7=(15пФ+7*10пФ+30пФ)*100В2*243,014кГц=1944,16*10-6Вт

DD8=(15пФ+2*10пФ+30пФ)*100В2*243,014кГц=1336,61*10-6Вт

DD9=(15пФ+2*10пФ+30пФ)*100В2*243,014кГц=1336,61*10-6Вт

DD10=(15пФ+2*10пФ+30пФ)*100В2*243,014кГц=1336,61*10-6Вт

DD11=(15пФ+2*10пФ+30пФ)*100В2*243,014кГц=1336,61*10-6Вт

DD12=(15пФ+2*10пФ+30пФ)*100В2*243,014кГц=1336,61*10-6Вт

DD13=(15пФ+2*10пФ+30пФ)*100В2*243,014кГц=1336,61*10-6Вт

DD14=(15пФ+4*10пФ+30пФ)*100В2*243,014кГц=1579,63*10-6Вт

DD15=(15пФ+4*10пФ+30пФ)*100В2*243,014кГц=1579,63*10-6Вт

DD16=(15пФ+4*10пФ+30пФ)*100В2*243,014кГц=1579,63*10-6Вт

Робщ =1528,86*8+1622,46+1466,45*6=24,545мВт

3) На БИС это будет таким образом:

Для реализации схемы на ПМЛ была выбрана микросхема КР1556ХП8. Данная микросхема потребляет 180 мВт.

Схема, реализованная на МИС

Схема, реализованная на СИС.

Схема, реализованная на БИС.

2. ВЫБОР И ОПИСАНИЕ

ИСПОЛЬЗУЕМОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕМЕНТОВ

2.1 Выбор типа системы элементов и конкретной серии.

Перед любым из разработчиков средств вычислительной техники встает вопрос о выборе используемой системы элементов. Существует более десятка различных систем элементов. Однако перспективными, часто используемыми системами являются системы типов ТТЛ, ТТЛШ, ЭСЛ и КМОП.

Каждая из систем имеет свои достоинства и используется для достижения определённого результата.

У нас в стране обширна номенклатура выпускаемых интегральных микросхем. Для построения устройств автоматики и вычислительной техники широкое применение находят цифровые микросхемы серии К155, которые изготавливают по стандартной технологии биполярных микросхем транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ). Имеется свыше 100 наименований микросхем серии К155. При всех своих преимуществах - высоком быстродействии, обширной номенклатуре, хорошей помехоустойчивости - эти микросхемы обладают большой потребляемой мощностью.

Схемы ТТЛШ по сравнению со стандартными схемами ТТЛ позволяют получить большее быстродействие (серии 530, 531), а при некотором увеличении быстродействия значительно уменьшается потребляемая мощность (серии 533, 555, 1533).

Системы элементов ЭСЛ очень быстродейственны, но потребляют значительную мощность.

Системы элементов КМОП используются в устройствах с малым потреблением мощности.

Основными параметрами, позволяющими производить сравнение базовых ЛЭ различных серий, являются время задержки распространения сигнала tз, потребляемая логическим элементом мощность Рсс и работа переключения – произведение потребляемой мощности на время задержки. При сравнении базовых ЛЭ чаще всего используются типовые значения параметров.

Таким образом, для достижения оптимизации по максимуму быстродействия, мною была выбрана серия К155.

2.2 Описание характеристик используемой серии.

Преимуществами элементов серии К155 является обширная номенклатура, высокое быстродействие и хорошая помехоустойчивость.

Ниже приведены основные характеристики микросхем ТТЛ:

· время задержки распространения сигнала tp, - 10 нс/ЛЭ (Сн=15пФ).

· потребляемая логическим элементом мощность Рсс – 10 мВт/ЛЭ.

· частота переключения триггеров, до 35 МГц.

· работа переключения – 100 (Рссtp), пДж.

2.3 Описание используемых элементов.

В качестве элемента типа НЕ, я использовал микросхему К155ЛН1.

1, 3, 5, 9, 11, 13 - входы;
2, 4, 6, 8, 10, 12 - выходы;
7 - общий;
14 - напряжение питания;
Возьмем одну штуку.