1.3 Індикація цифро-буквенних повідомлень

У цій роботі я буду розглядати семисигментний індикатор, який дуже часто зустрічається в нашому житті. Як приклад можна навести годинник, табло та багато іншого. Але найважливіше те, що він знайшов широке застосування на залізниці.

У своїй роботі я використовую чотири індикатора. Маю чотири повідомлення. При подачі сигналу 0011 індикація повідомляє літери З, У, Б.

При подачі сигналу 0101 індикація повідомляє літери Н, О, С. При подачі сигналу 1001 індикація повідомляє цифри 1, 2, 3, 4. При подачі сигналу 0000 індикація повідомляє літери П, Е, Р, О.

16

На схемі я буду використовувати шифратори та дешифратори. Шифратор – комбінаційна схема, яка перетворює смислове повідомлення (сигнал логічної одиниці) на одному із входів в паралельний двоічний код на виході. Шифратор присвоює ‘‘ім`я’’ різним сигналам або пристроям у вигляді паралельного двоічного коду. Шифратори бувають 4*2, 8*3, 16*4.

Класичні шифратори допускають подачу сигналів тільки на один вхід. Тому щоб вирішити цю проблему, були розроблені приоритетні шифратори, у яких вихідний сигнал формується в відповідності з яким-будь заданим приорітетом, наприклад вихідний код відповідає сигналу зі старшим номером.

Дешифратор – комбінаційна схема, перетворююча паралельний двоічний код на вході в сигнал логічної одиниці на відповідному виході. Можна сказати, що дешифратор перетворює двоічний код на вході в десятичний номер виходу.

Таблиця 4

Адреса	Повідомлення	№Індикації	a	b	с	d	e	f	q
0011-3	з у б	1 2 3	1 0 1	1 1 0	1 1 1	1 1 1	0 0 1	0 1 1	1 1 1
0101-5	н о с	1 2 3	0 1 1	1 1 0	1 1 0	0 1 1	1 1 1	1 1 1	1 0 0
1001-9	1 2 3 4	1 2 3 4	0 1 1 0	1 1 1 1	1 0 1 1	0 1 1 0	0 1 0 0	0 0 0 1	0 1 1 1
0000-0	п е р о	1 2 3 4	1 1 1 1	1 0 1 1	1 0 0 1	0 1 0 1	1 1 1 1	1 1 1 1	0 1 1 0

17

Малюнок 4

18

2. Автомати з пам`яттю

Автомат з пам`яттю – це такий дискретний пристрій, який крім логічних елементів зберігає елементи пам`яті.

Автомат з пам`яттю забезпечує зберігання інформації, чого не може зробити комбінаційна схема. Для зберігання інформації використовуються спеціальні елементи пам`яті, які зберігають 1Bit інформації і називаються тригерами.

Комбінаційні схеми називаються однотактними автоматами, їх вхідний сигнал формується тільки при наявності вхідного сигналу. Автомати з пам`яттю називають многотактними автоматами і кажуть, що вони функціонують в дискретному часі. Це значить, що автомати з пам`яттю здійснюють перетворення інформації в окремі дискретні моменти часу. Ці моменти можуть задаватись або зовнішньою подією, якщо моменти задаються зовнішньою подією, то може бути побудований асинхронний автомат з пам`яттю. В багатьох випадках дискретні моменти часу задаються від спеціального генератора синхронізуючих імпульсів. В цьому випадку може бути реалізований синхронний автомат з пам`яттю. На відміну від комбінаційних схем автомат з пам`яттю зберігає свою передісторію. В залежності від способу формування вихідних сигналів автомати з пам`яттю діляться на два класи: автомати Мілі і автомати Мура.

У автоматов Мілі вихідний сигнал залежить від вхідних сигналів і внутрішнього стану на попередньому такті. У автоматів Мура вихідний сигнал залежить від внутрішніх станів. Автомати Мілі і Мура відрізняються записанням функції переходів.

Для реалізації схеми автомату з памя`ттю останній треба синтезувати, а саме:

1. побудувати граф переходів, задаючий роботу автомату з памя`ттю;

2. по графу переходів побудувати таблицю переходів – виходів з метою мінімізації (якщо це можливо) числа робочих станів автомата з памяттю, визначити кількість цих станів;

19

3. побудувати функціональну таблицю автомата з метою отримання

алгебраїчних виразів для функцій входів заданих тригерів. Для цього використовують карти Карно і проводиться мінімізація ФАЛ. Аналогічно визначається вираз для функції, характеризуючої вихідний сигнал Z;

4. далі здійснюємо реалізацію схеми автомату з використанням заданого базиса логічних елементів і тригерів.

У своїй схемі я буду реалізувати автомат з пам`яттю на базі елементів Пірса і RSтригерів.