Лабораторная работа №5 «моделирование цифровых устройств на основе логических эЛеМентов»
Цель работы:
Получение навыков по разработке схем и моделированию различных типов цифровых устройств, построенных на основе логических элементов.
1. Логические элементы
В 155 серии приняты следующие условные маркировки логических элементов:
- ЛИ – логическое «И»;
- ЛЛ – логическое «ИЛИ»;
- ЛН – инвертор, то есть логическое «НЕ»;
- ЛА – логическое «И-НЕ», штрих Шеффера;
- ЛЕ – логическое «ИЛИ-НЕ», стрелка Пирса;
- ЛР – логическое «И-ИЛИ-НЕ»;
- ЛП – повторитель;
Для того, чтобы найти соответствие между 155 серией и маркировками зарубежных ИМС, используемых в библиотеках OrCAD, следует воспользоваться специальной таблицей из приложения 1.
2. Кодер
Кодер – это устройство, предназначенное для преобразования десятичного числа в двоичное.
Ниже рассмотрен принцип построения. Например, надо преобразовать десятичные числа 0, 1, 2, …, 3 в двоичные по коду 8421.
Рисунок 26
Таблица 1 – Таблица соответствия.
Десятичный код |
Двоичный код 8421 |
|||
Х8 |
Х4 |
Х2 |
Х1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Х1 принимает уровень логической 1, если имеется этот уровень на 1, 3, 5, 7, 9 уровнях.
Р
исунок
27 – Функциональная схема (10
входных шин):
Стрелка Пирса (базис «или-не»):
Штрих Шеффера (базис «и-не»):
3. Декодер
Декодер – это устройство, преобразующее двоичные числа в десятичные.
Рисунок 28
Принцип построения линейных декодеров:
Таблица 2 ‑ Таблица соответствия:
Х8 |
Х4 |
Х2 |
Х1 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Y0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
Y1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
2 |
Y2 |
0 |
0 |
1 |
1 |
3 |
Y3 |
0 |
1 |
0 |
0 |
4 |
Y4 |
0 |
1 |
0 |
1 |
5 |
Y5 |
0 |
1 |
1 |
0 |
6 |
Y6 |
0 |
1 |
1 |
1 |
7 |
Y7 |
1 |
0 |
0 |
0 |
8 |
Y8 |
1 |
0 |
0 |
1 |
9 |
Y9 |
Рисунок 28