Лабораторная работа № 2 исследование комбинационных логических схем

2.1 Цель работы

Изучение устройства и принципа действия комбинационных логических интегральных схем.

2.2 Основные положения

К комбинационным устройствам цифровых систем управления относятся такие устройства, выходные сигналы которых в данный момент времени определяются только комбинацией входных сигналов.

Шифратор

Шифратор - это комбинационная функциональная схема, содержащая 2ⁿ входов и n выходов, и предназначенная для преобразования кодов. Для нормальной работы шифратора необходимо обеспечить присутствие логической 1 только на том входе, который соответствует выбранному числу. На остальных входах шифратора в этот момент должны быть уровни логического 0.

В приоритетных шифраторах сигналы могут подаваться одновременно более чем на один вход. Шифратор в соответствии с фиксированными приоритетами выбирает, какому входу будет соответствовать код на выходе. В большинстве приоритетных шифраторов порядок приоритетов устанавливается в соответствии со старшинством разрядов на входе.

Дешифратор

Дешифратор является логической интегральной схемой, содержащей n входов и 2ⁿ выходов. На входы дешифратора подается двоичное число, в результате чего один из его выходов изменяет состояние. Чаще всего дешифраторы применяются для преобразования n-разрядного двоичного в унитарный код на 2ⁿ выходов. Каждому n-разрядному двоичному коду на входе соответствует сигнал только на одном из 2ⁿ функций.

Мультиплексор

Мультиплексор - это комбинационная функциональная схема, передающая сигнал на выход с одного из входов, адрес которого выставляется на адресных входах схемы.

Двоичный адрес служит для выбора входа, сигнал с которого должен поступать на выход. Например, мультиплексор, имеющий 8 информационных входов, использует для адресации к ним 3-разрядный адресный вход.

Мультиплексоры широко применяются в качестве коммутаторов - селекторов сигналов для преобразования параллельного кода в последовательный, построения схем генераторов, сравнения кодов.

Демультиплексор

Демультиплексор - это комбинационная функциональная схема, принимающая входной сигнал и направляющая его на один из нескольких выходов в соответствии с двоичным кодом, действующим на адресных входах. Остальные выходы в этом случае находятся в неактивном состоянии.

Демультиплексоры эффективно используются для преобразования последовательного кода в параллельный. Совместное использование мультиплексора с демультиплексором обеспечивает последовательную передачу информации с преобразованием параллельного кода в последовательный и последовательного в параллельный. В таком применении в качестве управляющих сигналов используются выходы двоичного счетчика.

Сумматор

Сумматор - это комбинационная функциональная схема, предназначенная для суммирования двоичных чисел.

Таблица истинности для суммы А и В следующая

A	B	Сумма S	Перенос С
0	0	0	0
0	1	1	0
1	0	1	0
1	1	0	1

Схема, реализующая функции S и С, называется полусумматором (НА).

Для выполнения арифметической суммы двух разрядов А и В и разряда переноса С необходим полный сумматор.