Контрольная работа по "Вычислительная техника"

Задача 2. 

1. Дать определение дешифратора

Дешифратором (декодером) называется цифровое устройство комбинационного типа, осуществляющее преобразование n-разрядного двоичного кода в m-разрядный унитарный код.

2. Привести условное графическое обозначение дешифратора со структурой 3´8

    Условное  графическое изображение (УГО) дешифратора со структурой 3´8, т.е. имеющего n=3 входа и m=2ⁿ =8 выходов приведено на рис. 2.1

      
 
 
 
 
 
 

Рис. 2.1. УГО дешифратора со структурой 3´8

3. Описать принцип работы устройства

  При подаче на вход  устройства параллельного двоичного кода на выходе дешифратора появится сигнал на том выходе, номер которого соответствует десятичному эквиваленту двоичного кода. Отсюда следует то, что в любой момент времени выходной сигнал будет иметь место только на одном выходе дешифратора. В зависимости от типа дешифратора, этот сигнал может иметь как уровень логической единицы (при этом на всех остальных выходах уровень логического 0), так и уровень логического 0 (при этом на всех остальных выходах уровень логической 1)

4. Привести таблицу истинности устройства

   Таблица истинности дешифратора 3´8 приведена в таблице 2.1.

     Таблица 2.1

 

5. записать  функции для выходов через  операции И, ИЛИ, НЕ

По данным таблицы запишем функции для  выходов дешифратора

 
 

6. выполнить преобразование исходных функции под  базис И-НЕ

Для построения схемы в базисе И-НЕ преобразуем  формулы так, что бы они были записаны через операцию штрих Шеффера. Для  этого поставим над правой частью формул двойное отрицание.

7. построить логическую схему в заданном базисе

По  полученным формулам строим схему в  базисе И-НЕ (рис. 2.2).

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 2.2 Схема в базисе И-НЕ 
 

8. Подать на входы любую кодовую комбинацию сигналов и выполнить проверку

   На  вход схемы была подана кодовая комбинация 110. Только на одном выходе ( ) получили 1, на остальных - нули. Это доказывает, что схема работает, т.к. 110₂=6₁₀.

9. Привести УГО получившегося устройства. На УГО на входах и на выходах проставить сигналы, соответствующие той же кодовой комбинации

 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 2.3 УГО получившегося устройства

10. Из справочника выбрать микросхему К155ИД4. Привести ее УГО и описание. Указать назначение всех входов и выходов. Подать на входы туже кодовую комбинацию что и в п. 8 и указать значения сигналов на информационных выходах

     На  рис. 2.4 приведено УГО микросхемы К155ИД4.

Рис. 2.4 УГО микросхемы К155ИД4

Назначение входов и выходов:

1 - информационный  вход D; 
2 - стробирующий вход S1; 
3 - адресный вход B; 
4 - выход D4; 
5 - выход D3; 
6 - выход D2; 
7 - выход D1; 
8 - общий; 
9 - выход E1; 
10 - выход E2; 
11 - выход E3; 
12 - выход E4; 
13 - адресный вход A; 
14 - стробирующий вход S2; 
15 - информационный вход E; 
16 - напряжение питания. 

     Микросхема  содержит два дешифратора формата 2´4. У каждого их них кроме основного входа выбора элемента имеется дополнительный вход выбора. Причем, если у одного из встроенных дешифраторов дополнительный вход выбора прямой а основной инверсный, то у другого оба входа выбора инверсные. Для того, что бы активизировать верхний по схеме дешифратор, нужно на оба входа (выв. 14 и 15) одновременно подать сигнал логического нуля. Для активизации нижнего по схеме дешифратора на вход A (выв. 1) нужно подать сигнал логической единицы, а на вход CS1 (выв. 2) - сигнал логического нуля.

Микросхему  К155ИД4 можно включить в режим  дешифрации трёх входных сигналов х₂,х₁,х₀ в восемь выходных y₇,y₆,…y₀. Для этого сигналы х₁ и х₀ подаются на входы B и А соответственно, а х₂ на объединенные D и входы дешифраторов. На Рис.2.5 показано такое включение. Стробирующие входы и объединены в один разрешающий вход EN.  

Рис. 2.5 Режим дешифрации трёх входных сигналов

Для выбранной  кодовой комбинации