Логическое проектирование специальных комбинационных схем

Цель работы

Целью работы является овладение навыками построения и анализа некоторых специальных комбинационных схем.

Теоретическая часть

Шифраторы

Шифратором называется устройство, преобразующее сигнал логической единицы на одном из входов в соответствующую кодовую комбинацию выходных сигналов. В качестве примера рассмотрим синтез шифратора, осуществляющего преобразование цифр от 0 до 7 в соответствующее число, выраженное в двоичной системе счисления. Данный шифратор имеет 8 входов и 3 выхода (см. табл. 3.1).

Таблица 3.1

Соответствие между сигналами на входе и выходе шифратора

Номер входа	Комбинация на выходах	Номер входа	Комбинация на выходах
A	B	C	A	B	C

 

На основании табл. 3.1 для каждого выхода шифратора можно записать следующие логические выражения:

 

, (1)

 

, (2)

 

. (3)

 

Построенная в соответствии с полученными выражениями схема шифратора, представлена на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Схемная реализация и условное обозначение шифратора: а) – в базисе «И-НЕ»; б) – в базисе «ИЛИ-НЕ»; в) – условное обозначение

Дешифраторы

Дешифратором называется устройство, преобразующее различные кодовые комбинации в сигналы логической единицы на соответствующем выходе. Проектирование дешифраторов рассмотрим на примере устройства, осуществляющего преобразование кодовых комбинаций двоичных чисел от "0" до "7" в сигнал логической единицы на одном из восьми выходов (см. табл.3.1). Для функций выхода данного дешифратора справедливы следующие соотношения:

 

; (4)

 

; (5)

 

; (6)

 

; (7)

 

; (8)

 

; (9)

 

; (10)

 

. (11)

 

Построенная на основе полученных соотношений логическая структура дешифратора, представлена на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Схемная реализация и условное обозначение дешифратора: а) – в базисе «И-НЕ»; б) – в базисе «ИЛИ-НЕ»; в) – условное обозначение

Порядок выполнения работы

3.3.1. Изучить по данному методическому указанию и рекомендуемой литературе методы синтеза специальных комбинационных схем;

3.3.2. Произвести синтез шифратор, осуществляющего преобразование n (выбирается по номеру варианта) десятичных цифр в код Грея;

3.3.3. Представить схему синтезированного шифратора в базисе «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ» и проверить на лабораторном стенде правильность работы схемы;

3.3.4. Произвести синтез дешифратора, осуществляющего расшифровку m (выбирается в соответствии с вариантом) цифр кода Грея.

3.3.5. Представить схему полученного дешифратора в базисе «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ» и проверить на лабораторном стенде правильность работы схемы.

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

· наименование и цель работы;

· схемы шифратора, дешифратора и преобразователя кода, синтезированных в ходе выполнения работы;

· функции выхода каждого из синтезируемых устройств, заданные в табличной и аналитической форме;

· дополненные выводами и комментариями результаты, отражающие порядок выполнения заданий, предусмотренных пунктами 3.3.2 – 3.3.5.

Таблица 3.3

Варианты задания и значения параметров

Параметр	Номер варианта и значения параметров
n	0-5	1-6	2-7	3-8	4-9	5-10	6-11	7-12	8-13
m	7-12	8-13	9-14	10-15	0,10-14	0,11-15	0,1,12-15	0-2,13-15	0-3, 14,15
Параметр	Номер варианта и значения параметров
n	9-14	10-15	0,10-14	0,11-15	0,1, 12-15	0-2,13-15	0-3, 14,15	0-4,15
m	0-4,15	5-10	0-5	1-6	2-7	3-8	4-9	6-11

 

 

Таблица 3.4