Лабораторна робота №5 на тему «Дослідження мультиплексора та лічильників» з дисципліни «Загальна
Федеральне агентство з освіти ГОУ ВПО
Саратовський державний технічний університет
Кафедра «Технічної кібернетики та інформатики»
Лабораторна робота №5
«Дослідження мультиплексора та лічильників»
Виконай: студент гр. УІТ-31
Мета роботи:дослідження роботи мультиплексора та асинхронних лічильників.
1. Дослідження роботи мультиплексора
1. Визначте, який логічний стан входу«Е»є активним.
2. Дослідження асинхронних лічильників.
2.1. Дослідження асинхронного двійкового лічильника.
2.2. Дослідження роботи асинхронного лічильника з коефіцієнтом перерахунку "10".
Відповіді на питання
1.Які вузли називають комбінаційними
Під комбінаційними розуміють вузли, які містять елементів пам'яті. У таких вузлах будь-яка зміна стану вхідних сигналів викликає відповідну зміну вихідних сигналів з мінімальною затримкою, яка залежить від швидкодії даного вузла.
2.Назвіть основні комбінаційні вузли
Виділимо такі комбінаційні вузли:
дешифратори та шифратори,
мультиплексори та демультиплексори,
компаратори цифрових сигналів
суматори, арифметико-логічні устрою.
3. Який стандартний вузол має при n входах до 2nвиходів і опишіть його функціонування.
Дешифратор - це комбінаційний вузол або комбінаційна схема, що має при n інформаційних входах до 2n виходів і здійснює перетворення паралельногодвійкового числа унітарний код.
4.Які різновиди входів можуть бути у комбінаційних вузлів і яке їх призначення
5. Що таке мультиплексор і як він функціонує?
Розглянемо мультиплексор типу 8→1 (вісім входів, один вихід), умовне позначення якого запропоновано малюнку 9. На цьому малюнку задані сигнали на входах селекції та управління. Комбінація сигналів на входах селекції відповідає десятковій цифрі 5, тобто мультиплексор передає вихід інформації з входуx5. Мультиплексор реалізує функцію:
6. Що таке шифратор
Шифратори здійснюють перетворення унітарного коду в паралельний двійковий код, тобто виконують операцію, зворотну дешифрування.
При n виходах найпростіший повний шифратор повинен мати 2n входів.
7. Навіщо потрібен вихід «групове перенесення» в шифраторі
Активний сигнал на цьому виході з'являється тільки в тому випадку, коли хоча б на один із входів надходить активний сигнал. За такого рішення зчитування інформації з виходів шифратора здійснюється лише за наявності активного сигналу на виході групового перенесення, що гарантує однозначне перетворення унітарного коду паралельний двійковий код.
Це допомагає уникнути однієї і тієї ж комбінації вихідних сигналів
8. Що таке демультиплексор і як його можна реалізувати на дешифраторі?
9. Які входи та виходи є у мікросхеми компаратора цифрових сигналів?
Схеми порівняння (або компаратори) кодів призначені для порівняння двох двійкових чисел та формування результату порівняння у вигляді цифрових сигналів. Розрізняють порівняння на рівність і нерівність.
При порівнянні на рівність здійснюється порозряднепорівняння двох чисел, що дозволяє сформувати на виході всієї схеми активний сигнал при рівності вхідних чисел. Функціонування схеми в кожному розряду підпорядковується таблиці істинності, запропонованої таблиці. У цій таблиціai,biє вхідними змінними, однойменними чисел A і B,ziє вихідною змінною для розряду з номером i
10. Поясніть принцип побудови складного дешифратора на основі багатьох простих дешифраторів.
Нехай у нашому розпорядженні є повні (кількість виходів дорівнює 2n при n інформаційних входах) дешифратори типу 2→4 (два входи – чотири виходи). Необхідно побудувати дешифратор, який має 4 інформаційні входи та 16 виходів, тобто дешифратор типу 4→16. Приклад побудови такого дешифратора та умовне позначення мікросхеми, що реалізує такий дешифратор, запропоновані на малюнку 7. Залежно від станів сигналівx3таx2за наявності на вході дозволу роботиEдешифратора DD1 формується одиниця одному з чотирьох виходів цього дешифратора. Це призводить до того, що тільки один із вихідних дешифраторів буде реагувати на комбінацію сигналів на входахx0таx1. Тільки обраний дешифратор сформує одиницю одному зі своїх виходів, номер якого визначається сигналамиx0іx1. Наприклад, нехай на входахx3x2x1x0є число 1011. На входахx3x2є комбінація 10, що відповідає в десятковому вигляді числу 2.
Отже, саме на виході 2 дешифратора DD1 сформується активний сигнал, що дорівнює одиниці. Тільки дешифратору DD4, який приймає по входу E активний рівень, буде дозволена робота. На входахx1x0є число 11, що відповідає в десятковому вигляді числу 3. На третьомувиході обраного дешифратора DD4 формуватиметься одиниця, тобто активний сигнал. На решті виходів обраного дешифратора буде присутній нуль так само, як і на виходах невибраних дешифраторів DD2, DD3, DD5. Тобто тільки на виходіy11є активний сигнал. Якщо перевести задане двійкове число 1011 у десяткову систему, то отримаємо номер вибраного виходу в десятковій системі: 11. Процедура переведення двійкового числа з урахуванням ваги розрядів пропонується нижче.
10112 = 23 + 21 + 20 = 1110.
12. Як позначаються інформаційні входи дешифратора і входи селекції мультиплексора?
13. Навіщо потрібен вхід Enable у дешифратора і мультиплексора і як ці вузли будуть працювати при пасивному сигналі на цьому вході?
Тільки за наявності цьому вході активного сигналу дешифратор здійснює необхідне перетворення, тобто одному з виходів з'явиться активний сигнал. Якщо на вході дозволу сигнал пасивний, то всіх виходах дешифратора спостерігається пасивний сигнал. Нехай активним сигналом входу Е є 1, тоді запропоновані вище функції, що описують поведінку дешифратора, слід скоригувати додаванням сигналу Е наступним чином:
; ; ; ;
; ; ; .
Висновок: були досліджені програмні моделі мультиплескора та асинхронних лічильників.