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

4 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

53668. Shopping for clothes 55.5 KB
  Boys usually wear shorts, shirts, jeans, trousers, trainers, sweaters, coats, scarves, caps and boots. Girls usually wear dresses, shoes, jeans, trainers, coats, scarves, sweaters, mittens, hats, boots.
53669. Baby Elephant and his new clothes 56.5 KB
  All children like to play games. Now I want you to divide into two teams. Each team will have the cards with the words. You must put the words in the logical order to make a chain.
53671. Consolidation. Generalization 50 KB
  Now we are going to revise some rules about quantifiers. You know that quantity can be expressed not only by numbers – one, two, three or the first, the second etc; but also with special words. And we should remember these words.
53672. Конспект урока по баскетболу 53.5 KB
  Совершенствовать остановку прыжком Развивающие: развивать координационные способности с помощью эстафет Воспитательные: командный дух с помощью эстафет Части урока Частные задачи Средства Дозировка Методические указания Команды Форма проведения Подготовительная Организованно начать урок Построение 2мин Следить за дисциплиной Следить за слаженностью выполнения строевых упражнений за осанкой...
53673. Конспект урока по баскетболу в 7 классе 47 KB
  Ноги не сгибать Задняя нога прямая Равняйсь Смирно Вольно На носках марш На пятках марш На внешней стороне стопы марш На внутренней стороне стопы марш Бегом марш Бег с высоким поднимание колена марш Бег спиной вперед марш Противоходом марш Змейкой марш Шагом марш На месте шагом марш Стой раз два Фронтальная Основная 2025мин Совершенствование скорости реакции посредством игры в баскетбол Разделить на 2 команды. Однако тот не может начать эстафету пока предыдущий игрок не пересечет стартовую...
53675. Конспект урока по баскетболу в 8 классе 45.5 KB
  Части урока Частные задачи Средства Дозировка Методические указания Команды Форма проведения Подготовительная 1015мин Организованно начать урок Подготовить организм к предстоящей нагрузке Построение приветствие постановка задач Упражнения в ходьбе: на носках руки перед грудью кисти скрепить в замок круговые вращения в кистях; на пятках руки вперед на внешней стороне стопы на внутренней...
53676. Изготовление открытки к 23 февраля 72 KB
  Задачи: Образовательные: Познакомить с историческими сведениями о празднике День защитника отечества; Расширить практические навыки по изготовлению открыток; Воспитательные: Воспитание дисциплинированности активности уважения друг к другу; Воспитание культуры учащихся внимательности. 2 Создание эмоционального настроя Праздник всех солдатов наших Вот что значит этот день День защитников отважных Да и просто всех парней Ведь любой из них мечтает Защитить детей семью Покорить хоть чтото в мире И найти свою судьбу Слушают...