11576

Изучение шифраторов, дешифраторов и преобразователей кодов

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Изучение шифраторов дешифраторов и преобразователей кодов Цель работы. Изучить назначение принципы построения и структуры шифраторов дешифраторов и преобразователей кодов. 1 Краткие сведения из теории Дешифратором декодером называется устройство рас...

Русский

2013-04-08

211.32 KB

62 чел.

Изучение шифраторов, дешифраторов

и преобразователей кодов

Ц е л ь  р а б о т ы. Изучить назначение, принципы построения и структуры шифраторов, дешифраторов и преобразователей кодов.

1 Краткие сведения из теории

Дешифратором (декодером) называется устройство, распознающее различные кодовые комбинации, т. е. преобразующее двоичное число в сигнал логической единицы на одном из выходов, соответствующем десятичной цифре поданной на вход двоичной комбинации. Число входов дешифратора определяется  числом  символов  кодовой  комбинации  n, а  число  выходов

m = 2n.

Рисунок 3.1 – Схема шифратора в базисе ИЛИ-НЕ

Дешифраторы по принципу построения делятся на одноступенчатые (линейные) и многоступенчатые. Одноступенчатые дешифраторы выполняют прямое преобразование входных сигналов, поданных в двоичном (параллельном) коде, в выходной сигнал на одном из выходов.

Синтез линейного дешифратора можно выполнить по той же ТИ, что и шифратора, только поменять в ней местами входы и выходы.

П р и м е р. Построить линейный дешифратор для перевода двоичных чисел от 3 до 8 кода 8421 в десятичный код в базисе И-НЕ.

Строим ТИ (таблица 3.3).

Т а б л и ц а  3.3 – ТИ дешифратора

Входы

Выходы

X4

X3

X2

X1

Y

0

0

1

1

Y3

0

1

0

0

Y4

0

1

0

1

Y5

0

1

1

0

Y6

0

1

1

1

Y7

1

0

0

0

Y8

Получаем функции каждого выхода путем записи КНФ для каждого из выходов:      

Преобразуем выражения к базису И-НЕ:       и строим схему (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 – Схема дешифратора в базисе И-НЕ

С увеличением символов входной кодовой комбинации возрастает число возможных входных наборов (исходя из соотношения m = 2n) и, соответственно, число входов. Например, если в кодовой комбинации будет два разряда, то количество входных наборов равно четырем, и дешифратор должен иметь два входа, а для его синтеза необходимо использовать двухвходовые логические элементы. Если же кодовая комбинация содержит три разряда, то количество комбинаций возрастает до восьми, и дешифратор будет иметь три входа. При этом в схеме потребуется использовать уже трехвходовые логические элементы.

В тех случаях, когда количество входов логических элементов, используемых для построения дешифраторов, меньше числа символов в кодовой комбинации, применяют многоступенчатые дешифраторы – прямоугольные (матричные)  и пирамидальные, которые имеют ступенчатую структуру (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 – Структура многоступенчатого дешифратора

Прямоугольные (матричные) дешифраторы (рисунок 3.4) содержат первую ступень из нескольких линейных дешифраторов и вторую ступень, представляющую собой схемы совпадения (элементы И).

Количество линейных дешифраторов  определяется числом групп, на которые разбивается кодовая комбинация. В приведенном на рисунке 3.4 прямоугольном дешифраторе входная комбинация разбита на две группы: Х1, Х2 и Х3, Х4. Поэтому первая ступень содержит два линейных дешифратора – ДШ1 и ДШ2, которые имеют по  четыре входа каждый. Вторая ступень – матричный дешифратор МД, собранный на двухвходовых элементах И, на первые входы которых подаются сигналы с линейного дешифратора ДШ1, а на вторые  – с дешифратора ДШ2. Недостатком подобных дешифраторов является большое число элементов И. Поэтому часто вторая ступень МД строится не на логических элементах И, а на полупроводниковых диодах.

Рисунок 3.4 – Структура четырехразрядного матричного дешифратора на двухвходовых логических элементах

Пирамидальные дешифраторы (рисунок 3.5) имеют число ступеней на единицу меньше числа символов  кодовой комбинации, а число элементов И в i-й ступени равно 2i+1. В таких дешифраторах, как правило, используются двухвходовые элементы И.

Рисунок 3.5 – Пирамидальный дешифратор

На рисунке 3.5 изображена схема пирамидального дешифратора трехсимвольного кода. Число ступеней будет две, так как число символов три (Х1, Х2, Х3). Количество элементов И в первой ступени – 21+1 = 4, а во второй – 22+1 = 8. Недостатком пирамидальных дешифраторов является снижение быстродействия при большом количестве ступеней. Однако по количеству двухвходовых элементов И они экономичнее, чем прямоугольные дешифраторы.

Порядок выполнения работы

15

ДШ от 1 до 8

И-НЕ

3а+2

Десятичный

Десятичные

цифры

Двоичные коды

8421

2421

2 из 5

с избытком 3

3а+2

7421

0

0000

0000

11000

0011

00010

0000

1

0001

0001

01100

0100

00101

0001

2

0010

0010

00110

0101

01000

0010

3

0011

0011

00011

0110

01011

0011

4

0100

0100

10001

0111

01110

0100

5

0101

1011

10100

1000

10001

0101

6

0110

1100

01010

1001

10100

0110

7

0111

1101

00101

1010

10111

1000

8

1000

1110

10010

1011

11010

1001

9

1001

1111

01001

1100

11101

1010

0 0 1 0 1

0 1 0 0 0

0 1 0 1 1

0 1 1 1 0

1 0 0 0 1

1 0 1 0 0

1 0 1 1 1

1 1 0 1 0

 

Ответы на контрольные вопросы:

2 Что называется дешифратором?

Дешифратором (декодером) называется устройство, распознающее различные кодовые комбинации, т. е. преобразующее двоичное число в сигнал логической единицы на одном из выходов, соответствующем десятичной цифре поданной на вход двоичной комбинации. Число входов дешифратора определяется  числом  символов  кодовой  комбинации  n, а  число  выходов

m = 2n.

Вывод: В данной лабораторной работе я изучил назначение, принципы построения дешифраторов, шифраторов и преобразователей кодов.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36467. Утверждение капитализма в России 53.5 KB
  промышленный переворот в России начался позднее чем в Западной Европе только в 30 – 40е гг. Витте один из крупнейших преобразователей в истории России занимал пост министра финансов с 1892 по 1903 гг. Открытие России иностранным капиталом произошло в 50е гг.
36468. Мировые войны и кризис индустриального общества 46.5 KB
  германские войска в конечном счете потерпели тяжелое поражение и правительство Германии обратилось к США с предложением о перемирии. Но еще до подписания перемирия в Германии началась революция. Этот кризис способствовал обострению внутриполитической ситуации в Германии Италии и Испании что привело к возникновению в этих странах фашистских партий захвативших власть в 192030 гг.
36470. Основные прогнозируемые характеристики постиндустриальной цивилизации 31 KB
  Человек: Произойдут изменения в численности населения. 2 Благодаря планированию семьи повышается образовательный уровень и рост уровня жизни темпы роста населения стабилизируются. Сократится разрыв между странами а в обществе сильно вырастит доля пожилого населения но и в этом случае нагрузка на ресурсы будет чрезмерной. В этом случае стабилизация численности населения позволит вкладывать больше средств в производство и улучшения качества жизни.
36471. Глобальные риски в рамках перехода к постиндустриальной цивилизации 31.5 KB
  Эти проблемы ресурсноэкономические 2 демографические 3мирохозяйственные проявляются через кризисы в том числе в области здравоохранения образования культуры в растущей преступности что позволяет многим ученым говорить о глобальном кризисе цивилизации.Среди ученых нет единства во взглядах на перспективы современной цивилизации на ее способность решить угрожающие ей противоречия. Опираясь на исторический опыт многие из них справедливо полагают что возможен вариант гибели современной цивилизации В качестве основы для столь...
36472. Древняя Греция 36.5 KB
  – ранняя Греция возникают общества разделенные на классы Архаическим периодом в истории Греции обычно называют VIII – VI вв. По мнению некоторых исследователей это время наиболее интенсивного развития античного общества. Действительно в течение трех столетий были сделаны многие важнейшие открытия определившие характер технической основы античного общества развились те социальноэкономические и политические явления которые придали античному обществу определенную специфику по сравнению с другими рабовладельческими обществами:...
36473. Древний Египет 29 KB
  групп перед властью Моноотраслевая экономика всегда ведет к жесткой политической системе с одним центром силы Главное достижение – появление профессиональной армии Межгосударственная дипломатия – появление письменных договоров мир на вечные времена Единое централизованное государство – главное в политике Духовная жизнь Агрокультурный календарь Развитие государства и налоговой базы обеспечение финансовой системы государства а затем и бюрократической появление письменности Наука эмпирическая – путем наблюдения теоретическая...
36474. Древне-китайская цивилизация 28 KB
  иерархии Прядение и ткачество Более крупные поселения Оседлое мотыжное земледелие Специализация районов Внедрение оружий из металла Рыболовство и скотоводство Массовое производство керамики гончарный круг Жреческая культура Особенность – существовала в рамках неолита экономика отдельных поселений так и не стала централизованной на отдельной отрасли – зачатки полиотраслевой экономики Рубеж перехода – образование протогосударства появление города Шан Шелк Тутовое дерево Строительство дамб Развитие экономических...
36475. Неолитическая цивилизация 51.5 KB
  лесов быстро исчерпались Саванны – нет земледелия переселение в субтропики Неолитическая катастрофа выжило 1000 чел Начало новой ц.