СКАЧАТЬ:  unt.zip [980,22 Kb] (cкачиваний: 124)

Изучение работы шифраторов, дешифраторов

Цель работы

Изучение работы шифраторов, дешифраторов.

Теоретические сведения

Дешифратором называется комбинационная схема, у которой логическая

единица на одном выходе при нулевых сигналах на остальных выходах соответствует определенному коду на входе. Дешифраторы бывают полные и

неполные. В полном дешифраторе выполняется условие

N =2k ,

где k - число входов;

N - число выходов.

В неполном дешифраторе имеется также n входов, а количество выходов

N<2k.

Рассмотрим пример построения полного дешифратора на 2 входные

переменные и 4 выхода. Если у дешифратора четыре выхода, то требуется два

адресных входа. Такой дешифратор управляется 2-битовым адресом (рис. 1)

Рис. 1. Схема дешифратора 2 в 4 (a) и его условное обозначение (б)

Таблица 10

Рассмотрим способ увеличения количества выходов дешифратора. Пусть

в нашем распоряжении имеются полные (число выходов равно 2n при n информационных входах) дешифраторы типа 2→4 (два входа – четыре выхода).

Необходимо построить дешифратор, который имеет 4 информационных входа и 16 выходов, то есть дешифратор типа 4→16. Пример построения такого дешифратора и условное обозначение микросхемы, реализующий такой дешифратор, предложены на рисунке 2.

В зависимости от состояний сигналов x3 и x2 при наличии на входе разрешения работы E дешифратора DD1 формируется единица на одном из четырёх выходов этого дешифратора. Это приводит к тому, что только один из выходных дешифраторов будет реагировать на комбинацию сигналов на входах x0 и x1.

Только выбранный дешифратор сформирует единицу на одном из своих

выходов, номер которого определяется сигналами x0 и x1. Например, пусть на

входах x3x2x1x0 присутствует число 1011. На входах x3x2 присутствует комбинация 10, что соответствует в десятичном виде числу 2.

Следовательно, именно на выходе 2 дешифратора DD1 сформируется активный сигнал, равный единице. Только дешифратору DD4, который принимает по входу E активный уровень, будет разрешаться работа. На входах

x1x0 присутствует число 11, что соответствует в десятичном виде числу 3. Н

а третьем выходе выбранного дешифратора DD4 ,будет формироваться единица, то есть активный сигнал. На остальных выходах дешифратора будет присутствовать нуль так же, как и на выходах невыбранных дешифраторов DD2, DD3, DD5. То есть только на выходе у11 присутствует активный сигнал.

Если перевести заданное двоичное число 1011 в десятичную систему,        то

получим номер выбранного выхода в десятичной системе: 11. Перевод двоичного числа с учётом весов: 10112=23+21+20=1110.

Шифраторы,  называемые  также  кодерами,  могут  осуществлять преобразование десятичных чисел (позиционный код) в двоичную систему счисления. Шифратор работает следующим образом: шифратор имеет n входов, в текущий момент времени только на один из которых подается сигнал (это вход будет активным); по номеру активного входа на выходах дешифратора формируется двоичных код, соответствующей позиции активного входа. Например, если активным был пятый вход, то на выходах будет комбинация (за исключением старших нулей): 510=1012.

Рис. 2

Задания

5 вариант

Спроектировать схему преобразователя кода для семисегментного индикатора в Electronics Workbench 5.12 или Multisim 8, соответствующую таблице истинности, на элементах И-НЕ. Проверьте ее работу в соответствии с представленной таблицей истинности. Исследовать принцип работы преобразователя (дешифратора К514ИД2)  транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ)  и принцип работы семисегментных матричных индикаторов, используя макетную плату

В семисегментном индикаторе десятичных цифр каждый сегмент из семи представляет собой отдельный светоизлучающий элемент (используется также буквенная идентификация сегментов, соответствнно от a до g). Светящееся изображение цифр или знаков получается при подаче напряжения на определенные сегменты.

Такой преобразователь должен соответствовать таблице истинности, приведенной ниже.

Таблица истинности преобразователя

Ход работы:

1.Составляем диаграммы Вейча для выходных величин . Разработку

преобразователя производим по логическим единицам учитывая неопределенности.

               Получаем по диаграммам Вейча минимизированные логические выражения.

                         Для :

В результате склейки получим минимизированное логическое выражение:

Для :       

                       Для :

Для :

Для :

Для :

Для  :