univer-5th-semester/algorithm
Code Actions Releases 2

Площадь микросхемы

Browse Source
This commit is contained in:
Артём Тищенко
2025-01-14 13:29:36 +03:00
parent 5fb2e35a75
commit 4998eecbd4
1 changed files with 35 additions and 0 deletions
Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

35
coursework/report.tex
View File

@@ -797,6 +797,39 @@
\end{tikzpicture}
}]{pdf/func-scheme.pdf}
\subsection{Расчёт площади схемы}
В таблице~\ref{tbl:count} представлена некоторая статистика по количеству элементов и транзисторов в них в полученной функциональной схеме.
\begin{table}[h!]
\centering
\caption{Колечество транзисторов в функциональной схеме часов.}
\label{tbl:count}
\footnotesize
\begin{tabularx}{\textwidth}{|X|X|X|X|}
\hline
\textbf{Элемент} & \textbf{Число транзисторов} & \textbf{Число элементов} & \textbf{Всего транзисторов} \\
\hline
Элемент И & 4 & 54 & 216 \\
\hline
Элемент НЕ & 4 & 17 & 68 \\
\hline
Элемент ИЛИ & 6 & 18 & 108 \\
\hline
Элемент XOR & 10 & 11 & 110 \\
\hline
D-триггер & 20 & 6 & 120 \\
\hline
Счётчик 74LS90D & 120 & 11 & 1320 \\
\hline
Мультиплексор 74LS157D & 50 & 4 & 200 \\
\hline
Преобразователь 74LS47N & 400 & 5 & 2000 \\
\hline
\end{tabularx}
\end{table}
Для реализации всей функциональной схемы потребуется 4142 транзистора. Исходя из расчёта, что на 1 квадратный миллиметр приходится примерно 1000 транзисторов, функциональная схема реализованных часов должна занимать примерно \textbf{4.142 ${\text{мм}}^2$}.
\newpage
\section*{Заключение}
@@ -812,6 +845,8 @@
\item Звуковая сигнализация: каждый час в течение четырёх секунд.
\end{itemize}
Также была приблизительно определена площадь микросхемы, реализующей построенную функциональную схему при современной плотности компоновки транзисторов. Получилась площадь около 4.142 ${\text{мм}}^2$.
Можно выделить несколько преимуществ созданной функциональной схемы часов. Во-первых, функциональная схема разбита на пользовательские схемы, что сделало её гораздо более структурированной и похожей на общую структурную схему. Во-вторых, при минимизации функций блоков управления использовалась их неопределенность на некоторых наборах переменных, что позволило значительно уменьшить количество логических элементов в итоговой схеме.
Также можно выделить несколько недостатков созданной функциональной схемы часов. Во-первых, для упрощения преобразователя входных воздействий было решено сделать три кнопки на часах, в то время как вместо третьей кнопки можно было использовать комбинацию кнопок. Во-вторых, при редактировании времени, пользователь может увеличивать часы и минуту только на единицу, что может доставлять дискомфорт, в случае если нужно выставить сильно отличающееся время, также это плохо сказывается на долговечности кнопок.