Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Схемотехника цифровой электроники. Лабораторный практикум
.pdf
товымперепадом(от низкогоуровня к высокому). Тогдаданные от
параллельныхвходовA...D(передаютсянасоответствующиевыходы
QA...QD.
Для режима сдвиганапряжение на входеLD/SH надо зафиксироватьнавысоком уровне. Низким уровнем на входе CLR всем выходным сигналамприсваиваетсянизкийуровень.
Рис.4.4.Схемавключениярегистра74195врежимесдвига
Таблица 4.2
Результаты эксперимента
№ Входы Вых
D C B A K J CLR SH/LD
1 0 0 0 1 0 0 1 0
2 0 0 0 0 0 0 1 1
3 0 0 0 0 0 0 1 1
4 0 0 0 0 0 0 1 1
5 0 0 0 1 1 1 1 0
6 0 0 0 0 1 1 1 1
7 0 0 0 0 1 1 1 1
8 0 0 0 0 1 1 1 1
9 0 0 0 0 1 1 1 1
10 0 0 0 0 1 1 1 1
11 0 0 0 1 0 1 1 0
41
Окончание табл. 4.2
№ Входы Вых
D C B A K J CLR SH/LD
12 0 0 0 0 0 1 1 1
13 0 0 0 0 0 1 1 1
14 0 0 0 0 0 1 1 1
15 0 0 0 0 0 1 1 1
16 0 0 0 0 0 1 1 1
17 0 0 0 1 1 0 1 0
18 0 0 0 0 1 0 1 1
19 0 0 0 0 1 0 1 1
20 0 0 0 0 1 0 1 1
21 0 0 0 0 1 0 1 1
22 0 0 0 0 1 0 1 1
6. Проанализируйтеполученныеданные.
Регистры сдвига представляют собой набор разрядных схем, содержащих триггеры, связанные между собой непосредственно или
черезкомбинационныесхемы.
Регистры сдвига выполняют сдвиг двоичного слова вправо или
влевопорегиструвзависимостиотуправляющихсигналов,преобразованиепоследовательногокодасловав параллельный ипараллельноговпоследовательный.Для этогокаждыйразрядрегистрадолжен
приниматьинформациюсвходнойлинииилиизодногоизразрядов,
хранитьееипередаватьхранящуюсяинформациювдругиеразряды
регистраилинавыходнуюлинию.
Функциональнаясхема5-разрядногорегистрасдвигавправоприведенанарис.4.5.
42
Рис.4.5.Регистрсдвигавправо
Рис.4.6.Эпюрынапряженияприсдвигевправо
При подключении входа пятого триггера к источнику сигнала, а
входы предыдущих с выходом последующих (соединение выхода
5 триггераи входа4 и т.д.)получен регистр сдвига влево. Принципиальнаясхемаи временнаядиаграмма устройстваприведеныниже
(рис.4.7).
Рис.4.7.Регистрсдвигавлево
43
Рис.4.8.Эпюрынапряженияприсдвигевправо
Контрольные вопросы
1. Что называется регистром? Какие функции выполняют реги-
стры?
2. Как классифицируютсярегистрыпоспособуввода-выводаин-
формации?
3. Как работает параллельный регистр с однофазным и парафаз-
нымприемоминформации?
4. Какиетипытриггеровприменяютсяврегистрахсдвига?
5. Какработаетрегистрсдвига,выполненныйнатриггерахсдвухступенчатымзапоминаниеминформации?Какработаетрегистрсдвиганатриггерахсдинамическимуправлениемзаписью?
6. Объяснитеработууниверсальногорегистрасдвига.
44
Лабораторная работа 5
ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИОРИТЕТНОГО
ШИФРАТОРА И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ КОДОВ
Цель работы: исследовать комбинационные устройства, такие
как: приоритетный шифратор и преобразователь двоично-десятичногокодав управляющие сигналы длясемисегментногоиндикатора.
Изучитьсхемупроверкичиселначетность(нечетность).
Шифратором в цифровой технике называется комбинационное
устройство,преобразующее один изсовокупности входныхфункциональнооднотипныхкодовв двоичныйкод.Примерамитаких совокупностеймогутслужитькнопкиуклавиатурилипультовразличного
назначения,сигналызапросовнапрерываниеотвнешнихустройств,
взаимодействующих с ЭВМ, угловые положения поворотных переключателей и т.п.Если на устройство одновременно действуют несколько активных однопозиционных сигналов, то они называются
независимыми.Типичным примером такихсигналов являютсясигналызапросовнапрерываниеотвнешнихустройств,взаимодействующихсЭВМ.Дляобработкинезависимыходнопозиционныхсигналовприменяютприоритетные шифраторы.Это названиесвязанос
тем,что различнымодновременно действующимсигналам присваиваетсяприоритет.
Исследована микросхема 74148, представляющая собой приоритетныйшифратор,которыйприсваиваетлюбомуактивномуизвосьми
имеющихся входов трехразрядный двоичный код, соответствующий
номерувхода.Еслиактивизированонескольковходоводновременно,
приоритетвсегдабудетиметь старшийпо номерувход.Исследованнаясхемапредставленанарис.5.1.
В микросхеме74148 восемь входов(0–7) и три выходадвоичногокода(А0мА2).Активнымуровнемдлямикросхемы74148является
низкийуровеньнапряжения.Если напряжениенизкогоуровня подаетсятольконаодинизвходовмикросхемы74148,тонавыходахформируетсядвоичныйкод,соответствующийданномувходу.Например,
еслинавход6(вывод3)подаетсянапряжениенизкогоуровня, то на
выходахустанавливаютсяследующиезначения:А0=1,А1=0,А2=0
(цифра6 в двоично-десятичномкодеимеет вид110,апри активном
низкомуровнесигналаонаравняется001).
45
Рис.5.1.Приоритетныйшифратор
Еслинадваиболеевходамикросхемы74148одновременноподаетсянапряжениенизкогоуровня,тона выходахформируетсядвоичныйкод,соответствующийвходуснаибольшимпорядковымномером
(наивысшимприоритетом),асостояниедругихвходовнеучитывается.
Крометрехинформационныхвходов,вмикросхеме74148имеютсяещедвавходадлякаскадногосоединениямикросхемGSиE0.На
выходеGS формируетсянапряжение низкогоуровня, если такоенапряжениеподается накакой-либоиз входов.На выходеE0 устанавливаетсянапряжениенизкогоуровня,когданавсевходыподаетсянапряжениевысокогоуровня.
Разрешающие входыи выходымикросхемы74148 позволяют соединятьмодуливкаскадыдляпринятиябольшогочиславходныхсигналов.На выходеE0, каки на выходеGS, формируетсянапряжение
высокогоуровня,когдатакоенапряжениеподаетсяна разрешающий
входE1.ВнормальномрежимеработынавходE1должноподаваться напряжениенизкогоуровня. Общая схема работыприоритетного
шифратораописываетсятабл.5.1.
Из табл. 5.1 видно, что выходной код формируется при низком
уровнесигнала на E1инизкомуровне сигналана входешифратора.
Вданнойтаблицесостояния,откоторыхнезависятзначениявыхода,
46
отмечены«*».ПриэтомвыходнойкодA0A1A2представленвинвертированномкоде.Дляболеенаглядногоотображенияработышифратораиспользовансемисегментныйиндикатор,каждыйразрядкоторогоподключенквыходамисследуемоймикросхемычерезинвертор.
Таблица 5.1
Таблица истинности приоритетного шифратора
Входы Выходы
Е1 0 1 2 3 4 5 6 7 А0 А1 А2
1 * * * * * * * * 1 1 1
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
0 * * * * * * * 0 0 0 0
0 * * * * * * 0 1 1 0 0
0 * * * * * 0 1 1 0 1 0
0 * * * * 0 1 1 1 1 1 0
0 * * * 0 1 1 1 1 0 0 1
0 * * 0 1 1 1 1 1 1 0 1
0 * 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1
0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Исследование преобразователя кодов
Исследованпреобразователькоданапримересхемы7447,которая
декодируетвходнойдвоично-десятичный кодв управляющиесигналыдлясемисегментногоиндикатора.Семисегментныйцифровойиндикаторфиксируетвводимыйкодввидедесятичнойцифры.Исследованнаясхемапоказананарис.5.1.
Рис.5.1.Преобразовательдвоично-десятичногокода
47
Даннаямикросхемаимеет4входа(А, B, C, D)длявводадвоичнодесятичного кода,которыйпосле декодированияв микросхеме7447
преобразуетсявсигналы,которыепоступаютнасемисегментныйиндикатор.Для подачи двоично-десятичного кода используются переключатели[1],[2],[3],[4].
ВнормальномрежимеработынавходыLT(контрольиндикатора)
иBI/RBO(выходнойсигналсхемыпоследовательногогашения)подаетсянапряжениевысокогоуровня. На входRBI (входнойсигналсхемыпоследовательногогашения)можетподаватьсянапряжениелюбогоуровня.
Проверка всех семи сегментов индикатора происходит, когда на
вход LT подается напряжение низкогоуровня. В этомслучае включаются все сегменты, индикатор показывает цифру 8. В ходе исследованиямикросхемыс помощьювходовА, B, C, D осуществлен
переборвсех возможныхкомбинацийна данныхвходах(00002(010)–
11112(1510)).Результатработыисоответствующиепоказанияиндикаторапредставленынарис.5.2.
Рис.5.2.Показанияиндикаторадлякаждогочисла
Исследование схемы для проверки
на четность (нечетность)
Исследованасхемадляпроверкиначетность(нечетность)напримере микросхемы74280, показаннаяна рис. 5.3.Микросхема 74280
содержитгенераторсигналовчётности(схемупроверкиначётность)
для 9-разрядных двоичных слов (8 информационных бит плюс 1
контрольный разряд чётности). В качестве информационных входоввыступаютвходыA, B, C, D,E, F, G, H.Вход1используетсядля
48
управлениявидомконтроля(0–контрольчетности,1–контрольнечетности). Имеются двавыходаEVEN и ODD,один из которыхинверсный.ВыводNC(notconnection)–пустой,т.е.внутриИМСкнему
ничегонеподключено.
Рис.5.3.Схемапроверкиначетность(нечетность)
Проверяемыеначетность (нечетность) числаподанына входыA,
B, C,D, E, F, G, Hс помощьюгенератораслова.Результатыисследованиямикросхемы74280представленывтабл.5.2.
Таблица 5.2
Результаты работы микросхемы 74280
49
Из табл.5.2 видно,что приподачена входI низкогопотенциала
происходитпроверкавосьмиразрядногочисланачетность,индикаторомэтогослужитвыходEVEN,накоторомвозникаетвысокийпотенциал,еслиусловиечетности(нечетности)верно.ПриподаченавходI
высокогопотенциалавыполняетсяпроверкачислананечетность.
Контрольные вопросы
1.Назначениецифровыхустройств:шифратора,кодопреобразова-
теля?
2. Какиелогические операции заложеныв основу формирования
шифратораидешифратора?
3.Методынаращиваемостиприоритетныхшифраторов.
4.Методыорганизациилюбогоарифметическогокода.
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]