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

72 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

25579. Вундт и его реформаторская роль в оформлении психологии как самостоятельной и экспериментальной науки 31 KB
  Первым вариантом психологии как самостоятельной науки явилась физиологическая психология В. Основания физиологической психологии Вундта явились началом психологии как самостоятельной науки. он создал психологическую лабораторию на базе которой через два года был создан Институт экспериментальной психологии с самого начала превратившийся в международный центр по подготовке психологов.
25580. Опыты Эббингауза по изучению памяти 27.5 KB
  для того чтобы изучать память через воспроизведение необходимо измерить результат заучивания а для этого необходимо иметь материал заучивания который можно было количественно измерить и он должен быть одинаковой трудности. Для изучения памяти разработал три разновидности метода заучивания: метод полного заучивания многократное повторение слогов до полного их безошибочного воспроизведения метод экономии позволял выяснить в какой мере каждое новое повторение способствует запоминанию ранее заученных слогов и метод поправок возможность...
25581. Экспериментальное изучение мышления в Вюрцбургской школе 34 KB
  Экспериментальное изучение мышления в Вюрцбургской школе. В опытах по изучению мышления роль экспериментатора сводилась к регистрации и редакции речевого отчёта испытуемого. Первые экспериментальные исследования в области мышления открывают опыты Марбе и Майера с Орта которые были посвящены изучению психологических особенностей суждения 1901. Поэтому Марбе отнёс мышления к логике.
25582. Сеченов и его роль в естественнонаучной перестройки психологии 33 KB
  Проект развития психологии как самостоятельной науки одновременно с Вундтом был предложен выдающимся отечественным физиологом И. Система взглядов Сеченова представляла собой оригинальную теоретическую программу естественнонаучной перестройки психологии на основе использования объективных методов исследования. Признание рефлекторной природы психического позволило Сеченову поновому посмотреть: на предмет психологии как науки; происхождение психических деятельностей исходный методологический принцип изучения психики; изучать психический...
25583. Вклад Бехтерева в развитие отечественной психологии 29.5 KB
  Вклад Бехтерева в развитие отечественной психологии. Бехтерева являлся разносторонний подход к изучению человека. Бехтерева психофизиологическая проблема и изучение материальной основы психического. По мнению Бехтерева психология должна изучать не только сознание что делает субъективная психология с помощью интроспекции но и бессознательную сферу а также внешние проявления организма так как они являются выражением психической жизни.
25584. Павлов и значение его опыта изучения высшей нервной деятельности. Для психологии 29.5 KB
  Павлов и значение его опыта изучения высшей нервной деятельности. Павлов Иван Петрович 18491936 русский физиолог. Учение Павлова о высшей нервной деятельности сложилось под влиянием материалистических традиций русской философии и развивало идеи Сеченова. Руководящим для Павлова являлось представление о рефлекторной саморегуляции работы организма имеющей эволюционнобиологический адаптивный смысл.
25585. Основные направления в отечественной психологии дореволюционного периода 28 KB
  основные направления в отечественной психологии дореволюционного периода. рассмотрение исторических и социальных изменений с точки зрения человека его практической пользы а также преобладание нравственных этических проблем в российской психологии. Главными её выразителями были университетские профессора психологии и философии отстаивающие идею субстанциональности психики её независимости от материального мира и проповедующие схоластические описательные методы её постижения. Бурное развитие естествознания в России подготовило почву для...
25586. Развитие прикладных отраслей в отечественной психологии в довоенные период 28 KB
  развитие прикладных отраслей в отечественной психологии в довоенные период. Одним из направлений прикладной психологии переживавшим в 2030е гг. Очевидно что государство диктатуры пролетариата каким изначально являлась послереволюционная Россия не могло не уделять серьезного внимания проблемам руководства управления человеческими ресурсами различным формам воздействия на человека включая и психологическое воздействие Таким образом в результате развития психотехнического движения был накоплен разнообразный и богатый опыт...
25587. Становление понятийного аппарата психологии как предмет истории психологии 27.5 KB
  Его нельзя смешивать с предметом самой психологии как науки. История же психологии описывает и объясняет как эти факты и законы открывались порой в мучительных поисках истины человеческому уму. Задача истории психологии: Задачей истории психологии является анализ возникновения и дальнейшего развития научных знаний о психике.