![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Краткие сведения из теории. Изучить работу шифратора и научиться его проектировать.Стр 1 из 2Следующая ⇒
Цель работы Изучить работу шифратора и научиться его проектировать.
Краткие сведения из теории Дешифратор функционально противоположен по назначению шифратору, т.е. он преобразует входной позиционный код в выходной унитарный. Рассмотрим устройство, на входы которого поступают позиционные коды десятичных цифр 0, 1, …, 9, а выходные сигналы подаются на элементы индикации (например, светодиоды). Очевидно, что каждая входная комбинация должна отображаться свечением только одного какого-нибудь элемента индикации, т.е. выходной код сугубо унитарный. В качестве входного кода выберем простой двоичный код с разрядностью n = 4, число входных комбинаций N 1 = 2 n = 16. У выходного кода N 2 = k = 10, примем для него высокий активный уровень. Проектирования дешифратора начинается с построения таблицы соответствия (таблица 2.4).
Таблица 2.4
Входные переменные в ней обозначены символами А, В, С, D, выходные – Y0…Y9. Число строк таблицы, равно минимальному из чисел N1 и N2 и составляет 10. Вторым этапом является получение формул, выражающих каждую выходную переменную через входные. Каждая выходная переменная равна 1 в единственном случае, при определенной входной комбинации. В частности, переменная Y9 равна 1 только тогда, когда и X0, и X1, и X2, и X3 – все одновременно равны 0. Все 4 входные переменные входят в формулу в качестве сомножителей логического произведения, а равенство этих переменных 0 в данной комбинации требует, чтобы логически перемножались инверсные значения этих переменных. Полный набор формул для всех выходных переменных, полученных путем подобных рассуждений, имеет следующий вид:
Из полученных формул видно, что для построения схемы дешифратора требуется 10 элементов типа 4И (4-входовой элемент «И»). Следующим этапом является минимизация логической схемы. Наиболее простым методом является метод, основанный на использовании матриц Карно. Необходимо составить 11 бланков матриц, каждый на 4 входных переменных. Одна из матриц (вспомогательные, с именем «Цифры») будет указывать местоположения цифр 0, 1,..., 9 в соответствии с их входными кодовыми комбинациями, упрощая процедуру заполнения бланков основных матриц, которые отводятся для выходных переменных Y0, Y1,..., Y9. После заполнения в каждой из основных матриц содержится по 10 символов (1 единица и 9 нулей) и по 6 прочерков (на запрещенных входных комбинациях). Такие матрицы называются недоопределенными (или не полностью определенными), минимизация заключается в их рациональном доопределении, под которым понимается замена прочерков на 0 или 1. Целью минимизации является упрощение формул. Матрицы Карно для схемы проектируемого дешифратора приведены на рисунке 2.13. Также существуют другие способы минимизации логических схем. В частности, Electronics Workbench позволяет минимизировать схемы используя инструмент «Логический преобразователь (Logic Converter)». Но данный способ, возможен только для схем имеющих не более восемь выходов.
Цифры У0 У1
|