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

73 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

10022. Инновационные технологии в проектировании нового туристического продукта 509.4 KB
  Инновационные технологии в проектировании нового туристического продукта Введение Актуальность дипломного исследования. Прошедший ХХ век наряду со многими феноменальными событиями и явлениями в жизни мирового сообщества продемонстрировал чуть ли не взрывной ха...
10023. Моделирование кривых титрования с помощью MathCad 49.5 KB
  Моделирование кривых титрования с помощью MathCad. Рассматривается пример построения кривой титрования в Mathcad. Постановка задачи и порядок выполнения работы описывается в соответствующей обучающей программе. Студенты должны запустить Mathcad и обучающую программу Титрова...
10024. Программирование в MathCAD 167 KB
  Программирование в MathCAD Панель инструментов Программирование Язык программирования Mathcad Для вставки программного кода в документы в Mathcad имеется специальная панель инструментов Программирование. Большинство кнопок этой панели выполнено в виде текстового пре
10025. Принципы усиления сигналов и построения усилителей 991.5 KB
  Тема № 1. Принципы усиления сигналов и построения усилителей. Занятие № 1. Принципы электронного усиления сигналов. Учебные методические и воспитательные цели: Изучить принципы усиления и построения усилителей их параметры. Сконцентри...
10026. Каскады предварительного усиления 902 KB
  Тема № 2. Каскады предварительного усиления Занятие № 1. Широкополосные усилители Учебные методические и воспитательные цели: 1. Изучить принципы построения и функционирования каскадов предварительного усиления и широкополосных усилителе...
10027. Оконечные усилительные каскады 1.1 MB
  Тема № 3. Оконечные усилительные каскады Занятие № 1. Принципы построения и функционирования каскадов оконечного усиления Учебные методические и воспитательные цели: 1. Изучить принципы построения оконечных усилительных каскадов. 2. Со...
10028. Преобразователи частоты. Общие принципы преобразования частоты 950.5 KB
  Тема 4. Преобразователи частоты Занятие 1. Общие принципы преобразования частоты Учебные методические и воспитательные цели: 1. Изучить сущность принципов преобразования частоты. 2. Изучить схемы и принципы работы диодных преобразователей ...
10029. Функциональные устройства на операционных усилителях 810.5 KB
  Тема 5. Функциональные устройства на операционных усилителях Занятие 1. Аналоговые электронные устройства на операционных усилителях Учебные методические и воспитательные цели: 1. Изучить основные свойства операционных усилителей ОУ...