1.2 Синтез комбінаційних схем на базі комутаторів (мультиплексорів)
У
складі різних серій інтегральних
мікросхем, що використовуються в
пристроях залізничної автоматики, є
елементи середнього ступеня інтеграції
– комутатори (мультиплексори). Комутатор
являє собою багатовходовий логічний
елемент з одним виходом. Входи комутатора
підрозділені на інформаційні та керуючі.
При подачі на керуючі входи відповідного
сигналу у вигляді двійкового коду до
виходу комутатора підключається один
з його інформаційних входів. Є комутатори,
що здійснюють вибір одного з 4, 8 або 16
інформаційних сигналів. У своєму завданні
я використовуватиму комутатор 555КП1,
який виглядає таким чином:
Рисунок 1.2
Для реалізації ФАЛ п'яти змінних на двох комутаторах 555КП1 необхідно:
пронумерувати змінні від 1до 5;
скласти таблицю істинності заданої функції;
з сигналів, відповідних змінним Х1 і Х2 скласти таблицю істинності для стробуючих входів. Отримані значення подати на стробуючі входи
комутаторів. Якщо вхід прямий, то сигнал подається без зміни, а якщо вхід
інверсний – сигнал подається через інвертор;
сигнали,
відповідні змінним Х3
і Х4
подати на керуючі входи комутатора,
враховуючи розрядність, які позначені
цифрами 1 і 2;
5)
на інформаційні входи комутаторів
подати, відповідно до таблиці істинності,
подати сигнал з множини {0, 1
};
Для того, щоб реалізувати цю ж ФАЛ на п’ятоьх комутаторах потрібно:
1.3 Індикація
Індикація призначена для відображення інформації. В даній курсовій роботі при висновку інформації на семисегментний індикатор застосовуються схеми, в яких використовуються дешифратори, шифратори і логічні елементи.
При подачі сигналу високого рівня на один з сегментів, він спалахує. Це дає можливість відображати цифри від 0 до 9, а також деякі букви. При подачі певних сигналів високого рівня, що змінюються в часі, ніж залежних від певних умов, можна на одному індикаторі отримати декілька символів.
Шифратор перетворить унарний код в двійковий.
Унарний код - двійковий, багаторозрядний, паралельний код, з сигналом високого рівня тільки в одному розряді.
Шифратори розрізняють класичні і пріоритетні. Класичний шифратор має m входів і n виходів, і 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'язано співвідношенням 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 перетворить двійковий код в унарний. Із всіх m виходів дешифратора активний тільки один. Повний дешифратор має n 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.
При побудові схеми індикації повідомлень я буду використовувати мікросхеми 1533 ЛА4, 555 ИВ1 (мікросхема шифратора 8 на 3 в негативній
логіці) і 555 ИД41 (дешифратор в негативній логіці). Мікросхема шифратора 555 ИВ1 окрім виходів GS і ЕО має дозволяючий вхід EI. Ця
мікросхема пріоритетна за старшинством. При складанні схеми потрібно з двох кодерів 8 на 3 отримати один кодер 16 на 4. Для цього потрібно вихід другого кодера з'єднати з входом EI першого кодера.
Розглянемо індикацію дискретного пристрою на прикладі мого завдання.
Рисунок 1.3