2.1. Лабораторна робота № 1 «Дослідження дешифраторів і шифраторів» Мета роботи

1. Вивчення принципів побудови, логіки роботи й синтезу дешифраторів і шифраторів.

2. Освоєння методики дослідження схем дешифраторів і шифраторів.

3. Визначення основних характеристик і параметрів дешифраторів і шифраторів на інтегральних мікросхемах.

4. Ознайомлення з мікросхемами дешифраторів та шифраторів вітчизняних серій ТТЛШ, ЕЗЛ, КМОН.

Підготовка до роботи

1. Отримати в лабораторії варіанти завдання.

2. Вивчіть теоретичну частину роботи з рекомендованої літератури.

3. У зошиті для лабораторних робіт надайте схеми досліджуваних дешифраторів та шифраторів і опис логіки їхньої роботи.

4. Ознайомтеся з описом лабораторної установки.

Завдання й порядок виконання роботи

Завдання 1. Дослідіть схему лінійного дешифратора на два входи й чотири інверсні виходи на елементах І-НЕ.

1. Складіть таблицю істинності дешифратора на два входи X₁, Х₂ і чотири інверсні виходи L₀ ... L₃. Запишіть систему логічних рівнянь у вигляді, зручному для реалізації на логічних елементах І-НЕ.

2. На основі системи рівнянь, здобутих у п. 1, побудуйте схему лінійного дешифратора на два входи й чотири інверсні виходи на елементах І-НЕ (рис. 2.1.1).

3. Підключіть входи дешифратора до тумблерів, виходи – до світлових індикаторів. Задаючи за допомогою тумблерів значення вхідних змінних X₁ і Х₂, запишіть значення виходів L₀ ... L₃ у табл. 2.1.1. За значенням логічної одиниці на виході дешифратора індикатор включений (світиться), за значення логічного нуля – індикатор виключений (погашений). Порівняйте результати експерименту з теоретичними даними. Визначте вартість схеми дешифратора на рис. 2.1.1.

Таблиця 2.1.1. Х2 Х1 L0 L1 L2 L3 0 0 0 1 1 0 1 1

Рис. 2.1.1. Схема лінійного дешифратора на два входи і чотири інверсні виходи

Завдання 2. Дослідити схему лінійного дешифратора на два входи й чотири прямі виходи на логічних елементах І-НЕ.

1. Складіть таблицю істинності дешифратора на два входи X₁, X₂ і чотири прямі виходи F₀ ... F₃ (табл. 2.1.2). Запишіть систему логічних рівнянь дешифратора у СДВФ. Перетворіть систему рівнянь до вигляду, зручного для реалізації на логічних елементах І-НЕ.

2. На основі системи рівнянь, здобутих у п. 1, побудуйте схему лінійного дешифратора на два входи й чотири прямі виходу на елементах І-НЕ (рис. 2.1.2).

3. Підключіть входи дешифратора до тумблерів, виходи – до світлових індикаторів. Задаючи за допомогою тумблерів значення змінних X₁ і Х₂, запишіть значення виходів F₀ ... F₃ у табл. 2.1.2. Порівняйте результати експерименту з теоретичними даними. Визначте вартість схеми дешифратора на рис. 2.1.2.

Таблиця 2.1.2 Х2 Х1 F0 F1 F2 F3 0 0 0 1 1 0 1 1

Рис. 2.1.2. Схема лінійного дешифратора на два входи і чотири прямі виходи

Завдання 3. Дослідіть схему лінійного дешифратора на два входи й чотири прямі виходи зі стробними входами.

1. Складіть таблицю істинності дешифратора на два входи X₁, Х₂ і чотири прямі виходи F₀...F₃ зі стробуючим W входом. Запишіть систему логічних рівнянь у ДДНФ з обліком змінної W. Перетворіть систему рівнянь до вигляду, зручного для реалізації на логічних елементах НЕ-І.

2. На основі системи рівнянь, здобутих у п.1, побудуйте схему лінійного дешифратора на два інформаційні входи та чотири прямі виходи і вхід стробування (рис. 2.1.3).

3. Підключіть входи дешифратора до тумблерів, виходи – до світлових індикаторів. Задаючи з допомогою тумблерів значення вхідних змінних X₁ і Х₂, запишіть значення виходів у табл. 2.1.3. Порівняйте результати експерименту з теоретичними даними. Зробіть розрахунок середньої затримки поширення сигналу досліджуваного дешифратора.

Таблиця 2.1.3 W Х1 Х2 F0 F1 F2 F3 0 X X 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

Рис. 2.1.3. Схема лінійного шифратора зі стробними входами

Завдання 4. Дослідіть схему пірамідального дешифратора на три входи й вісім прямих виходів.

1. Складіть таблицю істинності дешифратора на три входи Х₁, Х₂ і Х₃ і вісім прямих виходів F₀...F₇. Запишіть систему логічних рівнянь дешифратора у ДДНФ.

2. На основі системи рівнянь, здобутих у п.1, побудуйте схему неповного пірамідального дешифратора на три входи й чотири виходи F₀...F₃ (рис. 2.1.4).

3. Підключіть входи дешифратора до тумблерів, виходи – до світлових індикаторів.

Рис. 2.1.4. Схема неповного пірамідального дешифратора

Задаючи за допомогою тумблерів значення вхідних змінних, запишіть значення виходів у табл. 2.1.4. Після здобуття значень виходів F₀...F₃ схему комутувати для одержання старших виходів F₄...F₇.

Порівняйте результати експерименту з теоретичними даними. Визначте вартість схеми досліджуваного дешифратора. Зробіть розрахунок середньої затримки поширення сигналу схемою дешифратора на рис. 2.1.4.

Таблиця 2.1.4

X3	Х2	Х1	F0	F1	F2	F3	X3	Х2	Х1	F4	F5	F6	F7
0	0	0					1	0	0
0	0	1					1	0	1
0	1	0					1	1	0
0	1	1					1	1	1

Завдання 5. Дослідіть схему шифратора на шість входів і три виходи на елементах І-НЕ.

1. Складіть таблицю істинності шифратора на шість входів і три виходи (табл. 2.1.5). Система рівнянь перетворіть до вигляду, зручного для реалізації на елементах І-НЕ:

; ; ; .

2. На основі рівнянь, здобутих у п. 1, побудуйте схему шифратора на шість входів і три виходи (рис. 2.1.5). У цій схемі інверсні значення C₁ утворяться з допомогою тумблерів вхідних змінних.

Таблиця 2.1.5

C5	C4	C3	C2	C1	C0	X3	X2	X1	P
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	0	0	0	1	0	0	0	1
0	0	0	0	1	0	0	0	1	1
0	0	0	1	0	0	0	1	0	1
0	0	1	0	0	0	0	1	1	1
0	1	0	0	0	0	1	0	0	1
1	0	0	0	0	0	1	0	1	1

3. Підключіть входи шифратора до інверсних виходів тумблерів, виходи – до світлових індикаторів. Задаючи з допомогою тумблерів значення вхідних змінних, порівняйте здобуті дані зі значеннями у табл. 2.1.5.

Рис. 2.1.5. Схема шифратора на шість входів і на три виходи

на елементах НЕ-І

Зміст звіту

Звіт має містити:

1) мету лабораторної роботи;

2) принципові схеми й умовні графічні позначення досліджуваних дешифраторів і шифраторів;

3) значення експериментальних даних; таблиці істинності й системи логічних рівнянь досліджуваних дешифраторів і шифраторів;

4) висновки, що базуються на аналізі отриманих результатів.