99668

Исследование работы шифратора

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

В состав лабораторного стенда входят: базовый лабораторный стенд; лабораторный модуль dLab2 для исследования работы шифратора. В таких шифраторах нельзя подавать несколько входных сигналов одновременно от разных источников т. Если на один из входов шифратора подан сигнал остальные входы должны быть заблокированы; приоритетные шифраторы в которых возможна одновременная подача на входы сигналов от разных источников однако только один из них имеющий больший приоритет выполнит функцию формирования выходного кода.

Русский

2016-10-06

921 KB

2 чел.

Лабораторная работа №2

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ШИФРАТОРА

Целью работы является исследование работы шифратора.

В состав лабораторного стенда входят:

  • базовый лабораторный стенд;
  • лабораторный модульdLab2 для исследования работы шифратора.

Краткие теоретические сведения

Шифратором (CoderCD)  называют комбинационное устройство с  входами и  выходами, преобразующее  -разрядный унитарный код в  -разрядный двоичный код.

Шифраторы классифицируют по ряду признаков.

По числу входов различают:

  • полные шифраторы, число входов которых;
  • неполные шифраторы, имеющие число входов .

По уровням входных и выходных сигналов выделяют:

  • шифраторы высокого уровня, активные сигналы на входах и выходах которых имеют уровень логической 1;
  • шифраторы низкого уровня, активные входные и выходные сигналы которых соответствуют уровню логического 0.

По функциональной значимости входов шифраторы разделяют на две группы:

  • шифраторы с равнозначными функциями входов, в которых все входы равноценны и при подаче на любой из них активного уровня сигнала на выходе формируется двоичный код. В таких шифраторах нельзя подавать несколько входных сигналов одновременно от разных источников, т.е. должна соблюдаться очередность подачи сигналов от разных источников. Если на один из входов шифратора подан сигнал, остальные входы должны быть заблокированы;
  • приоритетные шифраторы, в которых возможна одновременная подача на входы сигналов от разных источников, однако только один из них, имеющий больший приоритет, выполнит функцию формирования выходного кода. Как правило, наивысший приоритет назначается входу с самым высоким порядковым номером.

На рис. 2.1 приведено условное графическое обозначение приоритетного шифратора низкого уровня К555ИВ1.

Рис. 2.1 Условное графическое обозначение шифратора К555ИВ1

Интегральная микросхема К555ИВ1 имеет следующий набор входных и выходных сигналов:

  • восемь информационных входов ;
  • три информационных выхода ;
  • вход  разрешения работы данного шифратора;
  • выход  разрешения работы других шифраторов при каскадировании;
  • выходной сигнал группового переноса .

Работа шифратора разрешена при подаче сигнала логического 0 на вход разрешения  (enable). При этом на выходах  формируется инверсный двоичный код номера активной входной линии. При одновременном поступлении нескольких входных сигналов формируется выходной код, соответствующий входу с наибольшим номером, т.е. старшие входы имеют приоритет перед младшими. При отсутствии входных сигналов формируется выходной код 111. Сигнал логической 1 на входе  запрещает работу шифратора (все выходные сигналы устанавливаются в единицу).

На выходе  вырабатывается сигнал логического 0 при приходе любого активного входного сигнала. Это позволяет отличить ситуацию поступления сигнала на вход  от ситуации отсутствия активных сигналов на всех входах.

Выход  (enableodd) становится нулевым при отсутствии активных входных сигналов, если при этом разрешена работа шифратора сигналом логического 0 на входе .

Работа шифратора К555ИВ1 иллюстрируется таблицей истинности (табл. 2.1).

Табл. 2.1

Входы

Выходы

1

x

x

x

x

x

x

x

x

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

1

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

0

1

0

1

1

1

1

1

1

0

x

1

1

0

0

1

0

1

1

1

1

1

0

x

x

1

0

1

0

1

0

1

1

1

1

0

x

x

x

1

0

0

0

1

0

1

1

1

0

x

x

x

x

0

1

1

0

1

0

1

1

0

x

x

x

x

x

0

1

0

0

1

0

1

0

x

x

x

x

x

x

0

0

1

0

1

0

0

x

x

x

x

x

x

x

0

0

0

0

1

Примечание. Символ «x» указывает на то, что состояние соответствующего сигнала не имеет значения, т.е. не влияет на состояние выходного кода.

Сигналы  и  используются для наращивания разрядности шифратора. На рис. 2.2 приведена схема построения шифратора 16x4 на основе двух шифраторов 8x3.

Рис. 2.2 Схема построения шифратора 16x4

Стандартное применение шифраторов состоит в сокращении количества сигналов. Например, в случае шифратора К555ИВ1 информация о восьми входных сигналах сворачивается в три выходных сигнала. Это очень удобно, например, при передаче данных по информационным каналам.

Шифраторы также могут быть использованы при организации клавиатуры для формирования кода нажатой клавиши. При этом каждому входу шифратора соответствует отдельная клавиша. Если ни одна из них не нажата, об этом свидетельствует единичное значение сигнала . При нажатии на какую-нибудь клавишу выход  переходит в нулевое состояние, а на информационных выходах формируется код нажатой клавиши. При использовании приоритетного шифратора в случае одновременного нажатия нескольких клавиш формируется код клавиши с наибольшим приоритетом.

Рабочее задание

  • Подготовьте шаблон отчета в редактореMSWord.
  • Установите лабораторный модульdLab2 на макетную плату лабораторной станцииNIELVIS.
  • Загрузите файлdLab-2.vi. На экране появится изображение виртуального прибора (ВП), необходимого для выполнения работы (рис. 2.3). Запустите программу, щелкнув левой кнопкой мыши на экранной кнопкеRUN.

Рис. 2.3. Лицевая панель ВП

Исследование работы шифратора

  1. Нажмите на кнопку «Очистить таблицу и диаграмму».
  2. Установите на входе «» шифратора логический сигнал «0», а на входах «», «», «», «», «», «», «», «» – значения сигналов, приведенные в первой строке табл. 2.2. Логический уровень изменяется при однократном нажатии с помощью манипулятора «мышь» на кнопку квадратной формы, расположенную около соответствующего входа. При этом на кнопке отображается состояние входа («0» – синий, «1» – оранжевый цвет). На индикаторах круглой формы, расположенных около выходов «», «», «», «», «» шифратора, будет отображено состояние выходных сигналов.

Табл. 2.2

Входы

«»

«»

«»

«»

«»

«»

«»

«»

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

  1. Занесите логические состояния входов и выходов шифратора в таблицу истинности и на диаграмму состояний. Для этого нажмите кнопку «Добавить состояние в таблицу и на диаграмму».
  2. Повторите п.п. 2, 3 для остальных строк табл. 2.2.
  3. Скопируйте полученные таблицу истинности и диаграмму состояний в отчет. Сначала скопируйте таблицу истинности в буфер обмена, для чего щелкните правой кнопкой мыши на изображении таблицы и выберите из контекстного меню команду «CopyData». Затем перейдите в редакторMSWord и вставьте изображение таблицы из буфера обмена на страницу отчета. Повторите те же действия с диаграммой состояний.
  4. Установите на входе «» шифратора логический сигнал «1» и повторите исследование работы шифратора в соответствии с указаниями, приведенными в п.п. 1 – 5.
  5. По таблице истинности и диаграмме состояний определите, какой логический сигнал на входе разрешения «» шифратора является активным.
  6. По таблице истинности и диаграмме состояний определите, при каких условиях активный низкий уровень появляется на выходах «» (групповой перенос), «» (разрешение от выхода).
  7. Проверьте, что исследуемый шифратор является приоритетным. Для этого сначала установите вход разрешения «» в состояние логического «0», а все информационные входы в состояние логической «1». Затем переключите любые два информационных входа, например, «», «» в состояние логического «0». Определите, сопоставив выходной сигнал шифратора с полученной ранее таблицей истинности, какой вход из двух задействованных имеет больший приоритет.
  8. Выключите ВП, для чего нажмите кнопку «Завершить работу».

Контрольные вопросы

  • Какие логические функции выполняет шифратор?
  • Каково назначение шифратора? Приведите условное графическое обозначение шифратора.
  • Зачем нужен выход «групповой перенос» в шифраторе?
  • Каково назначение входа разрешения в шифраторе? Как влияет сигнал разрешения на выходные функции шифратора?
  • Какой шифратор называется приоритетным? Что это означает?
  • Как увеличить разрядность шифратора?
  • Для каких целей используются шифраторы?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2221. Эксплуатация баллонов. Оборудование для газопламенной обработки материалов 89.36 MB
  Баллоны для сжатых, сжиженных и растворенных газов. Устройство баллонных запорных вентилей. Общие сведения о газопламенной обработке материалов. Рукава резинотканевые для газопламенной обработки материалов.
2222. Практические расчеты мореходных характеристик судна 61.43 MB
  Посадка судна и определение его осадки по маркам во время эксплуатации. Водоизмещение порожнем и в полном грузу. Изменение средней осадки судна при изменении солености воды. Метацентрическая диаграмма и приближенные формулы для вычисления метацентрического радиуса.
2223. Робота з програмою MPLAB 59.43 KB
  Інтерфейс MPLAB. Створення проекту в MPLAB. Демонстрація роботи в MPLAB з використанням довідки програмного продукту.
2224. ПОЗАКЛАСНА РОБОТА ІЗ ЗАРУБІЖНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 88.89 KB
  Організація роботи щодо літературної освіти учнів у школі не обмежується лише рамками уроків за відповідними державними програмами.
2225. Екологія. Предмет і методи екології 111.9 KB
  Предмет і завдання екології. Місце екології у системі інших наук. Еволюція взаємовідносин людини й природного середовища. Принципи екології. Глобальні проблеми екології. Природні ресурси та ресурсний цикл.
2226. Основные понятия информатики 168.25 KB
  Информатика – совокупность дисциплин, изучающих свойства информации, а также способы представления, накопления, обработки и передачи информации с помощью технических средств.
2227. Краткий поурочный грамматический справочник 180.41 KB
  Глаголы и их формы. Личные и притяжательные местоимения. Будущее неопределенное время.
2228. АНАЛИЗ РЕЖИМА АВТОКОПАНИЯ ЭКСКАВАТОРНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА 191.77 KB
  В статье обсуждаются вопросы организации режима автокопания в рамках системы управления электропривода экскаваторов.
2229. Стоковые выбросы в начале ХХ века 13.31 KB
  Затраты на очистку ущерба, причиненного загрязнением, естественно, не возлагается на тех, кто вызывает его. Хотя многие компании, действующие как хорошие граждане прилагают усилия для защиты окружающей среды; существует небольшой экономический стимул для них, что бы делать это.