Практическое занятие № 11

Тема: «Изучение комбинационных цифровых устройств»

Цель: изучение форм представления чисел в цифровых устройствах и построение схем комбинационных цифровых устройств на примере дешифратора.

Теоретическая часть.

Комбинационное устройство – это устройство с n входами и m выходами. Если КУ выполнено на базе идеальных, т.е. безинерционных элементов, то состояние его выходов однозначно определяется состоянием его входов в тот же момент времени.

Дешифратор – это комбинационное устройство, предназначенное для преобразования параллельного двоичного кода в унитарный, т.е. позиционный код. При подаче на вход дешифратора параллельного двоичного кода выходной сигнал появится только на том его выходе, номер которого соответствует десятичному эквиваленту входного двоичного кода. 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). 

В условных обозначениях дешифраторов используются буквы DC (от слова decoder).

Если количество двоичных разрядов дешифруемого кода обозначить через n, то число выходов дешифратора должно быть 2ⁿ. Если часть входных наборов не используется, то дешифратор называют неполным.

Функционирование дешифратора описывается системой логических уравнений, составленных на основе таблицы истинности. Одноступенчатый дешифратор (линейный) – наиболее быстродействующий, но при значительной разрядности входного слова требует применения логических элементов с большим числом входов и сильно нагружает источники входных сигналов. 

Рассмотрим пример построения двухразрядного дешифратора на основе базовых логических элементов, с помощью таблицы истинности (см. таблицу 1).

Таблица 1 - Таблицы истинности дешифратора

Рисунок 1 - Графическая схема дешифратора

На рисунке 2 показано условное графическое обозначение дешифраторов с прямыми выходами.

Рисунок 2 – Дешифраторы

Ход работы.

1. Перевести десятичное число, равное вашему номеру в журнале плюс десять, в следующие системы счисления: двоичную, восьмеричную, шестнадцатеричную, двоично-десятичную (переводы привести в тетради).

2. Разработать и начертить схему электрическую функциональную полного линейного дешифратора двоичного кода в десятичный с использованием базовых логических элементов. Привести таблицу истинности.  Определить полный или не полный дешифратор.

Номера заданий по вариантам:

ЗАДАНИЯ

1.               Спроектировать схему дешифратора двоичного кода в десятичный с использованием базовых логических элементов на 10 выходов. 

2.               Спроектировать схему дешифратора двоичного кода в десятичный с использованием базовых логических элементов на 9 выходов. 

3.               Спроектировать схему дешифратора двоичного кода в десятичный с использованием базовых логических элементов на 8 выходов. 

4.               Спроектировать схему дешифратора двоичного кода в десятичный с использованием базовых логических элементов на 11 выходов. 

Контрольные вопросы.

1.          Каким образом осуществляется перевод числа из одной позиционной системы счисления в другую?

2.          По какому принципу и на каких логических элементах строятся линейные дешифраторы?

3.          Какие выходы дешифратора будут активизированы при следующих входных кодах: 010, 101, 1101 при разрешающих сигналах на стробирующих входах?

4.          Какие коды необходимо подать на вход дешифратора 4→16, чтобы активизировать один из следующих выходов: 3, 7, 9, 11 или 14?

5.          Приведите примеры применения дешифраторов.

6.