Опис використовуваних мікросхем

Лабораторна робота виконується з використанням мікросхем дешифратора К155ИД4 або їх аналогів при виконанні роботи на комп'ютері (74LS155 відповідно).

Умовне позначення мікросхеми К155ИД4 зображене на рисунку 1,а. Мікросхема має два двохвходових дешифратори, об'єднаних інформаційними входами x1 і x2 і з роздільними входами дозволу роботи E0 і E1. Умовне позначення іноземного аналога запропоноване на рисунку 1,б. Можна помітити, що номери виводів обох мікросхем і виконуваних ними функцій однакові.

Особливістю організації входів дозволу роботи є наявність на них двохвходових кон’юнкторів, що дозволяє легко з двох дешифраторів мікросхеми організовувати повний дешифратор на 8 виходів. Для утворення додаткового входу дешифратора з 3 входами і 8 виходами (типу 3-8) необхідно об'єднати входи a0 і b0, використовуючи отриманий вхід для подачі сигналу X3. Об'єднавши входи a1 і b1, одержимо вхід дозволу роботи дешифратора з активним нульовим рівнем (рисунок 2).

а)   б)

Рисунок 1 – Умовне позначення на принципових схемах   дешифратора   К155ИД4 (а) і його іноземного аналога (б)

а)      б)

Рисунок 2 – Схема перетворення дешифратора К155ИД4 в дешифратор типу 3-8 (а) і умовне позначення одержаного дешифратора (б)

Дешифратор може бути використаний для реалізації булевих функцій без їх перетворення або мінімізації, якщо врахувати, що по кожному виходу реалізується кон'юнкція тих, що всіх входять у функцію змінних, відповідна певному набору значень змінних. Реалізація булевої функції зводиться до пошуку виходів дешифратора, відповідних вхідним в досконалу диз'юнктивну нормальну форму початкової функції елементарним кон'юнкціям і об'єднанню цих виходів за допомогою елементу І-НІ, якщо виходи дешифратора інверсні.

Порядок виконання роботи

Синтезувати на основі дешифратора однорозрядний суматор і перевірити його функціонування. Використовуючи схему включення дешифратора, запропоновану на рисунку 2,а, необхідно при моделюванні подати на вхід E нульовий рівень, а входи x1, x2, x3 слід використовувати як входи однорозрядного повного суматора. Додавши на виходах дешифратора два елементи типу 4І-НІ, сформувати на виході одного з них сигнал суми, а на виході другого – сигнал перенесення. Підключити до виходів логічні індикатори і перевірити роботу схеми, контролюючи роботу за допомогою таблиці станів для однорозрядного суматора.

Приклад реалізації дешифратора 3->8 на основі мікросхеми К155ИД4 (аналог 74LS155) приведено на рис.3 та рис.4. Скласти для синтезованої схеми таблицю станів.

Рисунок 3

Рисунок 4

Схема перевірки працездатності суматора, побудованого на основі дешифратора 3->8, приведа на рис.5. Дослідити динамічні властивості синтезованого суматора, скласти таблицю станів.

Рисунок 5

Рисунок 6 – Вхідні та вихідні осцилограми суматора

Рисунок 7 – Схема дослідженя суматора, побудованого на основі дешифратора

Контрольні питання

1. Які пристрої називаються дешифраторами?

2. Вкажіть розходження між дешифраторами з прямими й інверсними виходами.

3. Запишіть таблицю станів повного дешифратора з заданої викладачем розрядністю вхідних кодів.

4. Приведіть умовне графічне зображення досліджуваного в даній роботі прямокутного дешифратора.

5. Порівняєте дешифратори різних типів по швидкодії.

6. Як побудувати дешифратор великої розрядності (розрядність задається викладачем) на базі дешифраторів меншої розрядності.

7. Приведіть часові діаграми заданого викладачем дешифратора.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 12

ФОРМУВАННЯ ТА ГЕНЕРУВАННЯ ЦИФРОВИХ СИГНАЛІВ

МЕТА

Ознайомлення з принципами побудови та функціонування схем часової затримки, формування та генерування цифрових сигналів.

ЗАВДАННЯ ПО ЛАБОРАТОРНІЙ РОБОТІ