31295

Тема: Синтез комбінаційних схем на мікросхемах середнього ступеня інтеграції Мета заняття:Закріпити отр.

Книга

Архивоведение и делопроизводство

Традиційно ця назва застосовується до вузлів робота яких не описується досить простим алгоритмом а задається таблицею відповідності входів і виходів.1 Якщо декодер має входів виходів і використовує всі можливі набори вхідних змінних то . Число входів і виходів декодера вказують таким чином: декодер 38 читається €œтри на вісім€ 416 410 неповний декодер. Мультиплексор – це функціональний вузол що здійснює підключення комутацію одного з декількох входів даних до виходу.

Украинкский

2013-08-28

1.08 MB

10 чел.

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ № 4

 

Тема:  Синтез комбінаційних схем на мікросхемах середнього ступеня інтеграції

Мета заняття: Закріпити отримані теоретичні знання з алгебри логіки та практичні навички синтезування комбінаційних схем при використанні дешифраторів, шифраторів, мультиплексорів

1 ТЕОРЕТИЧНІ  ВІДОМОСТІ

 Пристроєм, що кодує, називають логічний вузол, що перетворює багаторозрядний вхідний  код у вихідний код, побудований за будь-яким законом. Назва ця в більшій мірі умовна, оскільки будь-який цифровий пристрій перетворює деякий вхідний код у деякий вихідний, тобто є кодовим перетворювачем. Традиційно ця назва застосовується до вузлів, робота яких не описується досить простим алгоритмом, а задається таблицею відповідності входів і виходів.

 Дешифратором (декодером) найчастіше називають пристрій, що кодує, який перетворює двійковий код в унітарний. З усіх  виходів дешифратора активний рівень є тільки на одному виході, а саме на тому, номер якого дорівнює поданому на входи двійковому числу. На всіх інших виходах дешифратора рівні напруги неактивні. Умовне зображення дешифратора на схемах показано на рис.4.1.

Рис. 4.1

Якщо декодер має  входів,  виходів і використовує всі можливі набори вхідних змінних, то . Такий декодер називають повним на відміну від неповного, що використовує лише частину можливих наборів і має відповідно менше число виходів і внутрішніх схемних елементів.

Декодер використовують, коли потрібно звертатися до різних цифрових пристроїв, і при цьому номер пристрою – його адреса – представлена двійковим кодом. Входи декодера (їх ще називають адресними входами) часто нумерують не порядковими номерами, а відповідно до ваги двійкових розрядів, тобто не 1, 2, 3, 4, 5..., а 1, 2, 4, 8, 16... Число входів і виходів декодера вказують  таким чином: декодер 3-8 (читається “три на вісім”), 4-16, 4-10 (неповний декодер).

Мультиплексор – це функціональний вузол, що здійснює підключення (комутацію) одного з декількох входів даних до виходу. Номер обраного входу відповідає коду, поданому на адресні входи мультиплексора. Умовне зображення мультиплексора наведене на рис.4.2.

Рис. 4.2

Вхід Е – вхід вибірки мікросхеми: при Е=1 мультиплексор працює як звичайно, при Е=0 вихід вузла знаходиться в неактивному стані, тобто мультиплексор замкнений. Доречи, таке ж призначення має вхід Е дешифратора.

Шифратор, чи кодер, виконує функцію, зворотну дешифратору. Умовне зображення шифратора на схемах показане на рис.4.3.

Рис. 4.3

Класичний шифратор має входів і виходів, і при подачі сигналу на один із входів (обов'язково на один, а не більше), на виході з'являється двійковий код номера збудженого входу. Число входів і виходів такого шифратора зв'язано співвідношенням . Шифратор можна використовувати, наприклад, для відображення у вигляді двійкового коду номера чи натиснутої кнопки положення багатопозиційного перемикача, в схемах перетворювачів коду тощо.  

2 КОНТРОЛЬНИЙ ПРИКЛАД

Побудувати перетворювач коду 8-4-2-1 у код із послідовністю 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 2, 4.

  1.  Побудувати перетворювач на мультиплексорах:

а) 16-1;

б) 4х8-1;

в) 4х4-1 і додатковій логіці.

Побудувати перетворювач на дешифраторі 4х16 і додатковій логіці.

Побудувати перетворювач на парі DC4х16 – CD 15х4.

Рішення:

  1.  Таблиця істинності для перетворювача має вигляд, показаний в таблиці 4.1.

а) Для перетворювача на мультиплексорах 16-1 число вхідних сигналів збігається з числом адресних входів, тобто для реалізації схеми досить перенести необхідні значення  на інформаційні входи мультиплексора, а на його адресні входи подати сигнали , , ,  (рис. 4.4).

Таблиця 4.1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

0

1

0

0

1

1

0

0

0

1

1

1

0

0

0

0

1

0

0

1

0

1

0

0

1

0

1

1

1

0

0

0

1

1

0

1

1

1

0

0

1

1

1

0

0

1

0

1

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

0

0

1

0

1

1

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

0

0

1

1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

1

1

1

0

1

0

0

Як видно з таблиці істинності,  завжди дорівнює нулю, тому на схемі немає четвертого мультиплексора.

б) Для перетворювача на мультиплексорах 4х8-1 число адресних входів на одиницю менше числа вхідних сигналів, тому адресні входи підключаються до старших вхідних розрядів. Молодший вхідний  сигнал чи його інверсія разом з константами “0” і “1” утворюють базовий набір сигналів на інформаційних входах. У даному прикладі набір ,, поділяє всю таблицю на вісім секцій, у кожній секції цей набір має однакові значення і визначає внутрішні з'єднання в мультиплексорі. Таким чином, усе залежить від бажаного значення  і сигналу  в даній секції (див. таблицю 4.1 і рис. 4.5).

Рис. 4.4

Рис. 4.5

в) У випадку, коли кількість входів на 2 менше кількості вхідних сигналів (як у нашому прикладі), перетворювач можна реалізувати на мультиплексорах 4х4-1 і додатковій логіці, проаналізувавши логічні вирази для  та  в межах незмінних комбінацій для перших двох вхідних сигналів – по чотири рядки в вихідній таблиці. Отримані схеми для даного випадку показано на рис.4.6.

Рис. 4.6

Таким чином, сигнали , поділяють таблицю істинності на чотири секції, у кожній з яких сигнали , визначають логічну функцію для вихідного сигналу .

2. Для синтезу комбінаційної схеми на дешифраторах і додатковій логіці необхідно відзначити ті виходи дешифратора, номера яких збігаються з десятковими еквівалентами двійкових наборів, на яких шукана функція дорівнює одиниці (нулю). Ці виходи поєднують на схемі логічними елементами АБО (І-НЕ), наприклад, як зображено на рис. 4.7.

3. Для побудови перетворювача на парі DC4х16 – CD 15х4 необхідно записати в таблиці істинності друг навпроти друга двійкові та десяткові еквіваленти вхідних і вихідних наборів перетворювача. Тим самим визначається схема з'єднання виходів дешифратора і входів шифратора. Якщо більше одного виходу дешифратора заводиться на один вхід шифратора, до кожного з цих виходів підключають діоди, що розв'язують такі комбінації (див. рис. 4.8).

Рис. 4.7

Рис. 4.8

3 ЗАВДАННЯ НА САМОСТІЙНУ РОБОТУ

Побудувати перетворювач коду 8-4-2-1 у код з послідовністю:

а) 2, 3, 4, 5, 10, 11, 12, 13, 2, 3, 4, 5, 12, 14, 2, 4;

б) 1, 3, 5, 7, 9, 12, 13, 14, 1, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 14.

1. Побудувати перетворювач на мультиплексорах:

а) 16-1;

б) 4х8-1;

в) 4х4-1 і додатковій логіці.

2. Побудувати перетворювач на дешифраторі 4х16 і додатковій  логіці.

3. Побудувати перетворювач на парі DC4х16 – CD 15х4.

4 КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

Призначення та принцип дії вивчених вузлів середнього ступеня інтеграції.

Як за допомогою вузлів середнього ступеня інтеграції можна синтезувати комбінаційні схеми?

Яку функцію при побудові комбінаційних схем виконує мультиплексор?

Охарактеризуйте стан мультиплексора при подачі сигналу Е=0 на вхід вибірки мікросхеми.

Як синтезувати комбінаційну схему на мультиплексорах, якщо кількість   адресних входів на менше кількості вхідних сигналів?

Обґрунтуйте принципи синтезу комбінаційної схеми на дешифраторах?

7.  Для чого в схемі DC – CD застосовують діоди, що розв'язують?

8


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

54933. Производственная структура предприятия. Структура основного производства 54.5 KB
  В зависимости от методов обработки изделий на предприятиях появляются соответствующие подразделения а в аппарате управления соответствующие функции и звенья. Каждое предприятие состоит из производств цехов участков хозяйств органов управления и организаций по обслуживанию работников предприятия. Четкая классификация и установление взаимосвязей между ними позволяют обоснованно организовать ход производства и рационально сформировать структуру предприятия.
54934. Введение. Встречаем старых друзей 480.5 KB
  The problem of learning languages is very important today. Foreign languages are socially demanded especially at the present time when the progress in science and technology has led to an explosion of knowledge and has contributed to an overflow of information. The total knowledge of mankind is known to double every seven years. Foreign languages are needed as the main and most efficient means of information exchange of the people of our planet.
54935. Основы потребительского поведения 63.5 KB
  Данная востребованность связана с тем что все мы в конечном итоге являемся потребителями и должны иметь представление о своих правах. Цель: Уяснение сущности и специфики потребительского поведения; Сформировать знания умения и навыки по данной теме необходимые ученику в жизни; Развить культуру экономического мышления; Задачи: Образовательные: Изучение потребительского поведения; Дать учащимся общие представления об особенностях существующей рыночной ситуации; Познакомить с потребительскими правами и услугами; Познакомить с...
54936. Напряжение. Расчет работы в электрическом поле 63.5 KB
  Цель урока: Обеспечить усвоение понятия напряжение его условного обозначения единицы в СИ понимание энергетического смысла напряжения формирование умения выделять существенные признаки понятия напряжение. Задачи Обучающие: продолжить формирование понятий напряжение работа; продолжить формирование умений и навыков решать разноуровневые задачи.
54937. Создание и форматирование списков 45.5 KB
  Цели урока: Контроль знаний и умений по темам Редактирование и форматирование текста. Задачи урока: Обучающие: сформировать представление о списках их видах; сформировать представление о создании и форматировании списков; совершенствовать культуру оформления документов; учащиеся должны знать понятия: список виды списков; учащиеся должны уметь: создавать и форматировать списки. Тип урока: комбинированный урок.
54938. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РАСТЕНИЙ 109.5 KB
  Задачи урока: познакомиться с процессом поглощения веществ из почвы минеральным или почвенным питанием растения ролью корневых волосков в этом процессе.
54939. Издержки производства и прибыль 24 KB
  Тип урока: обобщение и систематизация знаний Цели урока: Создать условия для: обобщения и систематизации ЗУН по теме Издержки производства деятельности учащихся по самостоятельному применению знаний и...
54940. Основы сельского хозяйства. Почвы 91 KB
  Главнейшее качество почвы плодородие то есть способность удовлетворять потребность растений в элементах минерального питания воде обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха и тепла. Плодородие почвы обусловлено запасом элемента питания их формами содержанием гумуса его составом мощностью гумусовых горизонтов механическим составом интенсивностью...