1 Постановка задачи
В данной работе необходимо спроектировать электронную схему на цифровых ИМС. Схема должна осуществлять генерацию пятибитногокода неполного алфавита русского языка, а также выводить последовательности этих кодов в соответствии с наименованием и количеством букв фамилии исполнителя, с целью последующей обработки и отображения на буквенно-цифровом индикаторе.
Поставленную задачу можно решить, используя структурную схему представленную на рисунке 1:
Рисунок 1.1 – Структурная схема устройства
-
Для улицы «Ниязов» составить таблицу истинности для пяти входных переменных A, B, C, D, E и одиннадцати выходных функций. В правой части таблицы должно быть n столбцов F1, F2, F3,…Fn-1, где n- число букв названия улицы, Fn- последняя буква улицы. В каждом из n столбцов правой части 1 будет только в одной строке, соответствующей двоичному коду порядкового номера этой буквы русского алфавита. Нет букв Ë и Ъ.
-
Разработать схему генератора импульсов с частотой повторения f = (100+10*n)=160 (кГц), где n-число букв фамилии, и нестабильностью частоты: ∆f / f =± 30 . Согласно номеру по журналу 6 (чётный), разработать данное устройство на КМОП микросхемах.
-
К выходу генератора импульсов подключить счетчик с числом разрядов, равным 5+n.
-
К выходам разрядов счетчика подключить n схем совпадения кодов, обеспечивающих формирование импульсов записи в моменты совпадения кодов пяти младших разрядов кода букв с интервалом времени, соответствующим каждой букве улицы.
-
По каждому из этих n импульсов записи произвести запись 5-ти разрядного двоичного кода каждой буквы улицы в соответствующий регистр памяти.
-
Для проверки знаний студентов первоначально таблицу истинности преобразовать, объединив в одном столбце правой части таблицы все единицы всех столбцов первоначальной правой части таблицы. По такой преобразованной таблице истинности заполнить карту Карно, произвести минимизировано и записать минимизированное булево выражение.
2 Таблица истинности
Таблица 2.1 - Таблица букв русского алфавита
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
- |
А |
Б |
В |
Г |
Д |
Е |
Ж |
З |
И |
Й |
К |
Л |
М |
Н |
О |
|
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
|
П |
Р |
С |
Т |
У |
Ф |
Х |
Ц |
Ч |
Ш |
Щ |
Ы |
Ь |
Э |
Ю |
Я |
Составляем таблицу истинности для пяти входных переменных (А,B,C,D,E). В правой части таблицы будет n столбцов F1, F2, F3,…Fn, где n- число букв названия улицы, Fn- последняя буква названия улицы. В каждом из n столбцов правой части единица будет только в одной строке, соответствующей двоичному коду порядкового номера этой буквы русского алфавита. Для улицы «Ниязов» n=6.
Таблица
2.2 - Таблица истинности для пяти входных
переменных, соответствующих порядковому
номеру букв русского алфавита
|
№ |
Ал-фа-вит |
А |
В |
С |
D |
E |
Н |
И |
Я |
З |
О |
В |
F∑ |
|
F1 |
F2 |
F3 |
F4 |
F5 |
F6 |
||||||||
|
0 |
-/- |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
А |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
2 |
Б |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
3 |
В |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
4 |
Г |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
5 |
Д |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
6 |
Е |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
7 |
Ж |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
8 |
З |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
9 |
И |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
10 |
Й |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
11 |
К |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
12 |
Л |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
13 |
М |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
14 |
Н |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
15 |
О |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
16 |
П |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
17 |
Р |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
18 |
С |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
19 |
Т |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
20 |
У |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
21 |
Ф |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
22 |
Х |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
23 |
Ц |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
24 |
Ч |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
25 |
Ш |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
26 |
Щ |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
27 |
Ы |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
28 |
Ь |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
29 |
Э |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
30 |
Ю |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
31 |
Я |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Таким образом, получим, что улица «Ниязов» (n=6) будет кодироваться в соответствии с таблицей:
Таблица 2.3 - Номер и код буквы в названии улицы
|
№ |
Буква |
Номер буквы в алфавите |
Разряды кода букв |
||||
|
А |
B |
C |
D |
E |
|||
|
1 |
Н |
14 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
2 |
И |
9 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
3 |
Я |
31 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
4 |
З |
8 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
5 |
О |
15 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
6 |
В |
3 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
Преобразуем
разряды кода букв из двоичного кода в
код Грея и полученный код представим в
таблице 2.4.
Таблица 2.4 - Номер и код Грея буквы в названии улицы
|
№ |
Буква |
Номер буквы в алфавите |
Разряды кода букв |
||||
|
А |
B |
C |
D |
E |
|||
|
1 |
Н |
14 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
2 |
И |
9 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
3 |
Я |
31 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
4 |
З |
8 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
5 |
О |
15 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
6 |
В |
3 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |