6B07109 «Электр энергетикасы»
жүктеу/скачать 1,09 Mb.
|
Лаб работы 1-7
Шифраторды құрудағы келесі қадам ол - әр шығыс айнымалыны кіріс айнымалылары арқылы бейнелеп формуласын алу. X1, X2, Х5 және Х6 төрт кіріс сигналдарының біреуі 1 болғанда С шығыс айнымалысы 1-ге тең болады (1 - кесте). Осыдан С шығыс айнымалысы логикалық қосу функциясын (дизъюнкция) орындайтын 4 ИЛИ (4 НЕМЕСЕ) (4 ИЛИ кіріс элементі) элементінің шығысында пайда болатыны байқалады. Сондықтан С функциясының түрі мынаған тең: C=X1+X2+X5+X6 (3). А, В, D шығыс айнымалылары осы сияқты орындалады. Нәтижесінде 1 -кестесінен алынған толық формулалар жиынтығы келесі түрде жазылады: A=X4+X5+X6+X7+X8 (4); B=X0+X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7 (5); C=X1+X2+X5+X6 (6); D=X2+X3+X4+X5 (7). Де Морган заңы бойынша түрлендіреиік: A= (8); B= (9); С= (10); D= (11). Алынған өрнектің орындалуының мысалы 1 - суретінде көрсетілген. 1 - сурет- Шифратордың схемасы. Electronics Workbench (EWB) кітапханасында шифраторлар ИМС 74147 (К555ИВ3) және 74148 (К155ИВ1) түрінде көрсетілген. 2 – суретте олардың EWB-тағы белгіленуі көрсетілген. ИМС 74147 шығыс тармақтарының белгіленуі: 0…9 – кірістер; А, В, С, D –шығыстар; VCC – қоректендіруші кернеуді (+5В) беретін кіріс; GND – жалпы, NC – бұны шығыс тармағы қолданбайды (No Command). ИМС 74148 шығыс тармақтарының белгіленуі: 0…7 – кірістер; А0, А1, А2 – шығыстар; Е1– рұқсат ету кірісі; , GS –шифратороды каскадтау үшін арналған шығыстар; VCC – қоректендіруші кернеуді (+5В) беретін кіріс; GND – жалпы. Бақылау сұрақтары: 1.Унитарлы код деген не? 2.Өзініздің сәйкестік кестеңіз туралы айтып беріңіз. 3.ИМС 74147 және 74148 туралы не білесіз? 4.Шифратор: А) шығыс кодының санаттылығын көтеру үшін; В) кіріс кодының санаттылығын көтеру үшін; С) шығыс кодының санаттылығын төмендету үшін; D) кіріс кодының санаттылығын төмендету Зекртханалық жұмыс №4 «Дешифраторды жобалау»Дешифратордың жұмыс істеу приципі функционалды турде шифраторға қарма-қарсы, ол позиционды кіріс кодын унитарлы шығыс кодына түрлендіреді. Кірісіне 0, 1, …, 9 ондық сандарының позиционды коды түсетін, ал шығыс сигналдары индикация элементтеріне (мысалы, жарықдиодтар) берілетін құрылғыны қарастырайық. Әр кіріс комбинациясы тек бір элементтің индикациясының жануымен бейнеленуі керек екендігі анық, бұл кезде шығыстағы код тек унитарлы болу керек. Кіріс коды ретінде санаттылығы n = 4 қарапайым екілік кодты алайық, кіріс комбинацияларының саны N1 = 2n = 16. Шығыс кодында N2 = k = 10, ол үшін жоғарғы активті деңгейді қабылдаймыз. Дешифраторды жобалау сәйкестік кестесін құрудан басталады (1 - кесте) 1-кесте -
Кіріс айнымалылары А, В, С, D символдарымен белгіленген, ал шығыс-– Y0…Y9. Кестенің жолдар саны N1 және N2 сандарының минималды мәні 10-ға тең. Дешифраторды құрудағы келесі қадам ол - әр шығыс айнымалыны кіріс айнымалылары арқылы бейнелеп, формуласын алу. Белгілі бір кіріс комбинациясы кезінде әрбір шығыс айнымалы 1-ге тең. Негізінде Y9 айнымалысы 1-ге тең болады, егер X0, X1, X2, X3 бір уақытта 0-ге тең болса. Барлық 4 кіріс айнымалылар формулаға логикалық туындының қосалқы көбейткіштері ретінде кіреді, ал бұл айнымалылардың теңдігі 0 бұл комбинацияда айнымалылардың кері мәнді өзара логикалық көбейтіндісін қажет етеді. Осылай есептелген айнымалылардың толық формулалар жиынтығы келесі түрде жазылған: Алынған формулалардан дешифраторды құру үшін 4И (4 ЖӘНЕ) типті элементтің 10-ы керек. Келесі қадам ол – схеманың логикалық минимизациясы. Ең қарапайым тәсіл ретінде Карноның матрица тәсілі Әр қайсысында 4 кіріс айнымалысы бар 11 матрицасы бар бланк құру қажет. Y0, Y1, ..., Y9 шығыс айнымалылары үшін арналған негізгі матрицаның бланкысын толтыруды жеңілдету үшін матрицаның біреуі (қосымша, «Сандар») 0, 1, ..., 9 сандарының кодтық кіріс комбинацияларының сәйкесінше орналасуын көрсетеді.Толтырғаннан кейін әр негізгі матрицада 10 символ (1 бір және 9 ноль) мен 6 сызылғандар болады (тыйым салынған кіріс комбинацияларында). Осындай матрицалар анықталмаған деп аталады, минимизация олардың тиімді анықталуына қажет, ал бұл дегеніміз сызылғандарды 0 мен 1-ге ауыстыру дегенді білдіреді. Минимизацияның мақсаты формулаларды онайлату болып саналады. Құрылып жатқан дешифратордың Карно марицалары 1 - суретте көрсетілген Логикалық сұлбалардың минимизациясының басқа та тәсілдері бар. Electronics Workbench программасында сұлбаларды минимизациялау үшін «Логикалық түрлендіргіш (Logic Converter) » қолданады. Бірақ, бұл тәсіл тек сегіз шығыстан көп емес сұлбалар үшін мүмкін. 1 - сурет - Дешифратор сұлбалары үшін арналған Карно матрицалары Алынған матрицалрдан формулаларды шығару қажет: Минимизация нәтижесінде 4И (4ЖӘНЕ) элементтері тек Y0 және Y7 функциялары үшін, ал қалғандары үшін 3И (3ЖӘНЕ) элементтері қажет екенің көреміз. Алынған мәліметтерді қолдана отырып сулбаны құру қажет. Осы жағдай үшін сұлбаның орындалуы 2 - суретте көрсетілген. 2 - сурет- Дешифратордың сұлбасы Дешифраторлардың 4,8,16 шығыстары бар. Егер шығыс саныны көбірек болғаны керек болса, дешифраторды жүйеге жалғайды. Әмбебап түрлі сериялық ИМС дешифраторларында шығыстары әрқашан кері мәнді болады, ол кезде оның шығысындағы сигнал логикалық бірге тең болады. Бұл таңдау сигналының деңгейі төмең құрылғылардың микросхемаларын қолданумен негізделген. 74154 (ресейлік К155ИД3 аналогы) дешифраторын қарастырайық. 3 -суретте оның EWB-гі белгіленуі көрсетілген. Микросхемада төрт мекен-жайдың А, В, С, D кіріс коды, екі рұқсат ету G1, G2 кірісі, он алты шығысы 0…15 (EWB-та олар түзу, ал шындығында кері мәнді) бар. VCC шығу тармағына +5В кернеуі беріледі, GND шығу тармағы жалпы болады. Дешифратор режимінде G1, G2 кірістеріне 0 беріледі. Демультиплексор режимінде (№ 9 зертханалық жұмысын қараңыз) рұқсат етуші кірістің біреуі ақпараттық ретінде қолданады. Дешифратор моделі Digital ICs компоненттер панелінде 4xxx тақырыпшасында орналасқан. 3 - сурет - ИМС 74154 жүктеу/скачать 1,09 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||