Порядок синтеза схемы шифратора и кодопреобразователя для управления 1-разрядным 7-сегментным индикатором
12 Содержание
Введение- 4 1. Порядок синтеза схемы шифратора и кодопреобразователя для управления 1-разрядным 7-сегментным индикатором- 5 2. Индивидуальное задание- 11 Приложение 1- 15 Приложение 2- 22 Библиографический список- 26
Введение
Логические элементы – основной “строительный материал” цифровых систем обработки информации и управления. Логические элементы выполняют простейшие логические операции (конъюнкцию, дизъюнкцию, инверсию) над входной информацией, представленной в двоичной форме. Однако реализация произвольного вычислительного процесса, содержащего арифметические операции (сложение, вычитание, умножение) или логические процедуры (поиск, сортировка, сравнение, сдвиг и др.), также осуществляются схемами, состоящими из логических элементов. Таким образом, логические элементы образуют универсальную среду, обеспечивающую арифметическую и логическую обработку входной двоичной информации. Работа с логическими элементами требует не только знакомства с их принципиальными схемами и техническими характеристиками, но и знания основных положений алгебры логики, теории переключательных схем, а также умения по определенным правилам синтезировать логические схемы с заданными характеристиками. Выполнение предлагаемого задания позволит приобрести основные необходимые для инженера навыки. Порядок синтеза схемы шифратора и кодопреобразователя для управления 1-разрядным 7-сегментным индикатором
Проиллюстрируем методику решения задачи на примере. 1. Входные данные вводятся в унитарном коде. Унитарный код двоичного n-разрядного числа представляется 2n разрядами, только один из которых равен 1. Для преобразования этого кода в двоичный код следует применить шифратор. Шифратор должен иметь десять входов, каждому из которых соответствует одно из чисел 0, 1, 2,...,9. Число 9 в двоичном коде представляется разрядами: 1001, т.е. шифратор должен иметь четыре выхода. В соответствии с этими требованиями составляют таблицу истинности (табл.1).
Таблица 1 Таблица истинности шифратора
2. Получают логическую функцию шифратора в виде СДНФ путем записи “по единицам” (табл.1): y1=x8+x9; y2=x4+x5+x6+x7; y3=x2+x3+x6+x7; y4=x1+x3+x5+x7+x9 3. Используя полученные уравнения можно синтезировать функциональную схему шифратора в логическом базисе И, ИЛИ, НЕ (рис.1):
Рис.1. Функциональная схема шифратора на логических элементах или для синтеза шифратора в логических базисах И-НЕ или ИЛИ-НЕ следует применить закон двойной инверсии и закон инверсии (закон Де Моргана):
После выбора из табл.4 микросхем синтезируют принципиальную электрическую схему шифратора в заданном табл.5 базисе. 4. Допустим, что последние четыре цифры номера зачетной книжки образуют число 3011, т.е. должны индицироваться только стилизованные цифры 0, 1, 3, а при вводе остальных цифр - символ 5. При составлении таблицы истинности кодопреобразователя (табл.2) учитывают, что входные данные вводятся в двоичном коде, а наличие высокого потенциала на выходах кодопреобразователя y1, y2, y3,..., y7 вызывает свечение соответственно сегмента a, b, c, d, e, f, g 7-сегментного индикатора.
Таблица 2 Таблица истинности кодопреобразователя
Символом “х” в табл. 2 обозначены безразличные состояния выходных переменных. 6. Для нахождения МДНФ применяют диаграммы Вейча-Карно (рис.2). Из табл.2 видно, что y1=y4; y2=y3; y5=y6.
Рис.2. Диаграммы Вейча-Карно для кодопреобразователя
На диаграммах Вейча-Карно безразличные состояния входных переменных, отмеченные символом “х” и включенные в контуры, считаются единичными, а вне контуров – нулевыми. 7. Для реализации функциональной схемы в базисе И-НЕ преобразуют полученные МДНФ, применяя законы двойной инверсии и инверсии (закон Де Моргана): 8. Для реализации функциональной схемы в базисе ИЛИ-НЕ преобразуют полученные МДНФ, применив указанные законы: 9. Схема кодопреобразователя в логическом базисе И, ИЛИ, НЕ (рис.3): Рис.3. Функциональная схема кодопреобразователя в логическом базисе И, ИЛИ, НЕ
10. Схема кодопреобразователя в логическом базисе И-НЕ на логических элементах типа К176ЛА7 и К176ЛА9 (рис.4):
DD1, DD2: K176ЛА9 - 3х3 И-НЕ DD3, DD4: K176ЛА7 - 4х2 И-НЕ Рис.4. Принципиальная электрическая схема кодопреобразователя в логическом базисе И-НЕ 11. Так как между входом x3 и выходом y1 включено 5 логических элементов, то задержка кодопреобразователя равна tз=5 tз. ср=5(200...300) =(1000...1500) нс. 12. Схема кодопреобразователя в логическом базисе ИЛИ-НЕ на логических элементах типа К176ЛЕ5 и К176ЛЕ10 (рис.5):
DD1 – DD4: K176ЛЕ5 - 4х2 ИЛИ-НЕ DD5: K176ЛЕ10 - 3х3 ИЛИ-НЕ Рис.5. Принципиальная электрическая схема кодопреобразователя в логическом базисе ИЛИ-НЕ
13. Так как между входом x1 и выходом y1 включено 7 логических элементов, то задержка кодопреобразователя равна tз=7(200...300) =(1400...2100) нс.
12
Популярное: Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (249)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |