1.3 Індикатор число-буквенних повідомлень

Індикація призначена для відображення інформації. Для того щоб реалізувати задану умову курсової роботи в семи сегментному індикаторі ми використовуємо дешифратори, шифратори і логічні елементи. Семисегментний індикатор з сьома сегментами. При подачі сигналу високого рівня на один з сегментів, він загорається. Індикатор починає працювати коли ми подаємо на вхід імпульс високого рівня . Індикатор дає змогу реалізації цифр від 0 до 9 а також деяких букв, можливо записати за допомогою семи горизонтальних та вертикальних ліній. При подачі певних сигналів високого рівня, що змінюються в часі, ніж залежних від певних умов, можна на одному індикаторі отримати декілька символів.

Шифратор - перетворює унарний код в двійковий.

Унарний код - двійковий, багаторозрядний, паралельний код, з сигналом високого рівня тільки в одному розряді.

Паралельний код - подача всіх сигналів відбувається одночасно.

Шифратори існують класичні і пріоритетні. Класичний шифратор має m входів і п виходів. При подачі сигналу на один з входів (тільки на один) на виході з'являється двійковий код номера збудженого входу число входів і виходів такого шифратора зв'язані m=2n. Пріоритетним шифратором називається той шифратор у якого при збудженні декількох входів на виході формується сигнал одного з них, наприклад, старшого. Пріоритетний шифратор має також додаткові виходи ЕО - на входах немає жодного сигналу високого рівня і GS - на входах є хоча б один сигнал високого рівня.

Дешифратор (декодер) перетворить двійковий код в унарний. Зі Всіх m виходів дешифратора активний тільки один. Повний дешифратор має п входів і m виходів, які зв'язані співвідношенням m=2n . Ці пристрої використовуються як в позитивній так і в негативній логіці. Позитивна логіка - логіка, в якій сигнал високого рівня одиниця. А в негативній логіці - нуль.

Етапи побудови індикації

1. Складання таблиці сигналів для реалізації повідомлень.(Таблиця 1.4)

2 Побудова схеми індикації.

Схему індикації зображено на додатку А.

2. Автомати з пам´ятю

Дискретні автомати з пам´ятю (на відміну від комбінаційних схем характеризуються тим, що стан їх виходів залежить як від сигналів, присутніх на їх входах в даний момент часу , так і від послідовності сигналів, що потрапили на входи автомату в попередні моменти часу.

АП бувають синхронні й асинхронні. Асинхронні АП - автомати, у яких зміна внутрішніх станів відбувається під дією зовнішніх подій, а в синхронних автоматів є генератор імпульсів, що задає дискретні проміжки часу. Функціонування автомату з пам’яттю складається з послідовній зміні внутрішніх станів (починаючи з початкового стану), під дією вхідних сигналів та внутрішніх станів. Зміна внутрішніх станів відбувається тільки в дискретні моменти часу, які задаються зовнішніми подіями або спеціальним генератором синхроімпульсів. В залежності від всього цього на виході формується сигнал Z. Способи завдання синхронних автоматів:

1. словесний опис

2. завдання синхронних автоматів за допомогою таблиць переходів виходів, що показує зміну внутрішніх станів автомата під дією вхідних сигналів і формований вихідний сигнал.

3. завдання автоматів за допомогою графів. Граф - це логічна структура, що містить вершини у яких замикаються внутрішні стани автомата, і лінії зі стрілками з'єднуючі вершини, які показують напрямок зміни станів; біля стрілок у вигляді косою дробу записується в чисельнику - вхідний сигнал, що викликає перехід у новий стан, а в знаменнику - вихідний сигнал.

Типи АП:

1. найпростіші автомати з двома станами - тригери;

2. регістри зрушення;

3. лічильники імпульсів;

4. формувачі послідовності імпульсів;

5. автомати зі складними алгоритмами функціонування.

Для реалізації автоматів з памьятью використовуються тригери.У данному випадку використовується тригер:

таблиця 2.1

Процедура синтезу синхронних автоматів:

1. Дається словесний опис задачі, деталізує маючий в розпорядженні входы та необхідні виходи

2. будуються граф перехід;

3. виробляється процес мінімізації числа стану;

4. розробляється логічні рівняння схеми;

5. Здійснюється реалізація схеми автоматів

2.1 АП-1 Пристрій розпізнавання послідовностей без перекриття:

0000,0101,1000,1001.

Рисунок 2.1.1 Граф перехода

Таблиця 2.1.1

Таблиця 2.1.2-Функціональна схему пристрію розпізнавання послідовностей без перекриття

Будуємо карти Карно та одержуємо функції для кожного тригера

2.2 АП-2 Синтез чотирьохрозрядного регістра зсуву вліво.

Регістр застосовується як пристрій для запом’ятовування даних.

Визначаємо, що для реалізацій данної схеми необхідно 4 тригера. За завданням використовуємо -тригери. Потім будуємо функціональну таблицю (таблиця 1) та визначаємо які сигнали потрібно подавати на входи - тригерів для отримання вимагаємого результату.

Таблиця 2.2.1-Функціональна схема чотирьох розрядного регістру зсуву вліво.

Будуємо карти Карно та одержуємо функції для кожного тригера

Будуємо регістр зсуву на загальній шині.

Рисунок 2.2.1 : Схема чотирьохрозрядного регістру зсуву вліво.

2.3 АП-3 Реверсивный 4-х разрядный счетчик.

ц

Будуємо карти Карно та одержуємо функції для кожного тригера

Будуємо регістр зсуву на загальній шині.

Рисунок 2.3 : Схема реверсивного чотирьохрозрядного счетчика