Коммуникации и связь / Лабораторная работа: Исследование комбинационных устройств

Лабораторная работа: Исследование комбинационных устройств

Наличие разрешающего входа расширяет возможности мультиплексора, позволяя синхронизировать его работу с работой других узлов. Этот вход используется также для наращивания разрядности.

Входы MS делятся на информационные, адресные и разрешающие (апробирующие). На первые подается информация, подлежащая передаче на выход. Адресные входы определяют нужный информационный вход. На разрешающий вход подается сигнал, разрешающий передачу информации со входа на выход. Наличие разрешающего его входа позволяет синхронизировать работу с работой других устройств, а также наращивать его разрядность.

Число адресных входов n позволяет коммутировать 2 входных каналов. Работа MS описывается следующим логическим уравнением:

где Di , - входные информационные сигналы;

mi , - минтермы, образованные переменными адресных шин;

Y - стробирующий сигнал.

Из уравнения следует, что структура MS состоит из 2 схем совпадения, каждая из которых имеет n адресных, один информационный и один стробирующий вход, и одной схемы ИЛИ с п входами. Ее выход является выходом MS. Пример схемы MS с четырьмя информационными входами (4x1) приведен на рис. 7, а. Условное обозначение MS типа К155КП7 – на рис. 7, 6. Мультиплексоры в интегральном исполнении имеют возможность наращивания числа коммутируемых каналов.

Демультиплексоры. Демультиплексоры (DS) в функциональном отношении противоположны мультиплексорам. В них сигналы с одного информационного входа распределяются в необходимой последовательности по нескольким выходам, соответствующим кодам на адресных входах. При n-разрядном адресе DS может иметь 2 выходов.


Принцип работы DS поясняет рис. 8. Здесь D – информационный, А – адресный входы. В зависимости от сигнала А (0 или 1) по адресному входу открыт верхний или нижний элемент И и через него сигнал D подключается к выходу Yo либо к выходу Y1.

Рис.7.Принцип работы схемы мультиплексора 4х I а) и микросхема К155 КП7 б)

Рис. 8. Принцип работы демультиплексора а), пример DS 1x4 б)

Как и мультиплексоры, PS дополняются управляющим входом Y . Пример демультиплексора 1x4 представлен на рис. 8, б.

Рис. 9. Демультиплексор К155ИД4

На рис. 9 показано условное обозначение микросхемы К155ИД4, которая может выполнять роль как демультиплексора, так и дешифратора. Если входы А, В, С использовать как адресные, а информации передавать на вход V, схема работает как демультиплексор 1x8. При Y = О она работает как дешифратор состояния трех входов А, В и С на восемь выходов (от До до Е3 ).

2. КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

Разработать преобразователь кода по схеме дешифратор-шифратор с шифратором, выполненным по матричной диодной схеме, для преобразова­ния входной функции, заданной табл.3, в соответствующие им выходные при условии, что входные функции заданы - двоичным четырехразрядным кодом, выходные – двоичным пятиразрядным кодом. Диапазон изменения параметра X составляет (0...1)/2 с дискретностью 0,1. Параллельный код преобразовать в последовательный, направив его в линию связи с волновым сопротивлением 50 Ом.

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

1. В соответствии с двумя последними цифрами зачетной книжки выбирается номер варианта и выполняется входная и выходная функции разрабатываемого устройства

Таблица 3

№ Вход Выход № Вход Выход
1 sin х х 15 1- sin х 0.9 х
2 cos х х 16 1-cos2 х х
3 1 - sin х 0,8 x 17 х sin х sin х
4 1 - cos х 0,8 x 18 х cos х cos х
5 sin х x2 19 х(1- sin х) х
6 cos х x2 20 X (1 - cos х) х
7 1- sin лх x2 21 х (1- sin х) 2 sin x
8 1- cos х x2 22 х (1 - cos х)2 cos x
9 (1- sin х)2 0,5 x 23 х (1 - cos х)1/2 х
10 (1- cosх)2 х 24 Х(1 - sinх) 1/2 х
11 (l-sinx)1/2 х 25 х(1 - sin х) 1/2 sin x
12 (1- cos х ) 1/2 х 26 х (1- cos х) 1/2 cos x
13 sin2 х х 27 1- х sin х 1- х cos х
14 cos2 х 0,4 x 28 sin х cos х

2. Определяются дискретные значения входной функции при рав­номерной дискретизация с шагом 0,1 при изменении X от 0 до 1. Полу­ченные данные переводят в двоичный четырех разрядный код. Для этого каждое из полученных дискретных значений функции умножают на число (24 - 1), результат округляют до ближайшего целого десятичного числа, ко­торое и записывают в двоичном четырехразрядном коде. Результаты сво­дятся в таблицу. В качестве примера рассмотрен вариант 28. Здесь в строке I -указаны значения X, в строке 2 - х , в строке 3 - sinх в десятичном ко­де, в строке 4 - (2 -1) sin тех - . значения преобразуемой функции sin тех в десятичном коде с учетом разрядности входного десятичного кода, в строке 5 (2 -1) sin тех. округленное до ближайшего целого входной функции в де­сятичном коде, в строке 6 – двоичный четырехразрядный код преобразуемой функции.

3. Определяют дискретные значения выходной функции при тех же значениях и по той же методике с учетом того, что выходная Функция записывается в двоичном пятиразрядном коде Результаты свидятся а таблицу. Для перевода функции cosnx в двоичный пятиразрядный код используется коэффициент (2s -1).

4. Строится схема преобразователя кодов. Для этого используется де­шифратор 4x16, выходные шины 0 .. 15, которого с помощью диодов соеди­нены с пятью выходными шинами шифратора в соответствии с полученны­ми в результате выполнения пунктов 2 и 3, кодами выходной и входной функций. При этом двоичный четырехразрядный код входной функции на каждом из наборов определяет номер выходной шины шифратора, а соот­ветствующий ему двоичный пятиразрядный код – узлы соединения этой вы­ходной шины с соответствующей разрядной выходной шиной шифратора. Соединения выходной шины дешифратора и выходных шин шифратору осуществляются с помощью диодов только в тех разрядах, где код выходно­го пятиразрядного двоичного числа равен единице. Схема ПК для рассмат­риваемого примера строится аналогично рассмотренному преобразователю (рис 6).

В случае, если одному и тому же входному коду соответствуют различные выходные коды, следует взять одно из значений выходною кода.

Преобразование параллельного кода в последовательный возможно с помощью регистра либо мультиплексора. В первом случае код записывается в регистр по команде параллельной записи. Затем на управляющий вход RG подаются такты сдвига, под действием которых код сдвигается и в последо­вательном виде появляется на выходе старшего разряда Регистр следует вы­брать такой, чтобы в него можно было записать 5 разрядов, например, К531ИР24 или два ИР1. Команда записи и импульсы сдвига формируются специальным генератором (генератор можно не разрабатывать).

Во втором случае параллельный код подается на информационные входы мультиплексора (входы D (рис. 7)). На адресные входы (А, В, С) подаст двоичный код, формируемый, например, с помощью двоичного счетчика, запускаемого генератором тактов. Преобразование возможно как со стороны младшего разряда, так и со стороны старшего.

№ Характер Дискретные значения преобразуемых функций
1 x 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0,1
2 [x] 0 9 18 27 36 45 54 63 72 81 90
3 sinx 0 0,16 0,31 0,45 0,59 0,71 0,81 0,89 0,95 0,99 1,0
4 (24 -1)sinx 0 2,5 4,65 6,75 8,85 10,7 13,2 13,4 14,3 14,8 15,0
5 [(24 -1)sinx] 0 3 6,75 7 7 9 11 12 13 14 15
6

двоичный код

[(24 -1)sinx]

 0000 0011 0110 0111 1001 1011 1100 1101 1110 1111 1111
№ Характер Дискретные значения преобразуемых функций
1 x 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0,1
2 [x] 0 9 18 27 36 45 54 63 72 81 90
3 sinx 1,0 0,98 0,95 0,88 0,80 0,71 0,57 0,44 0,29 0,14 0
4 (24-1)sinx 31 30,4 29,7 27,4 24,8 22 17,7 13,7 9,0 4,3 0
5 [(24-1)sinx] 31 30 30 27 25 22 18 14 9 4 0
6 двоичный код [(24-1)sinx] 11111 11110 11110 11011 11001 10110 10010 01110 01001 00100 00000

К-во Просмотров: 348
Бесплатно скачать Лабораторная работа: Исследование комбинационных устройств