1.2 Синтез комбінаційних схем на мультиплексорах

У складі різних інтегральних мікросхем, які використовуються в залізничній автоматиці, є елементи з середнім ступенем інтеграції – мультиплексори. Мультиплексори – логічний елемент з одним виходом, призначений для почергового включення однієї лінії передачі двійкової інформації до загального входу. Залежно від кількості інформаційних входів розрізняють мультиплексори: К4-1, К8-1 і К16-1. Входи мультиплексорів розділяються: два керуючих, чотири інформаційних входи, а також стробуючий вхід. Інформаційні входи позначаються: В0, В1,В2. і т.д., залежно від вибраного мультиплексора (К4-1, К8-1 і К16-1). Управляючі входи позначаються: А₀, А₁, А₂ . і т.д., залежно від вибраного мультиплексора (К4-1, К8-1 і К16-1). Стробуючий вхід позначається C. Вихід мультиплексора позначається Q. Якщо на інформаційний вхід подається одна із змінних, а на управляючі входи А₀ і А₁ (мультиплексор К4-1) комбінація «0-0», а на стробуючий – «0» то вхід В0 підключається до виходу. При подачі будь-якого двійкового коду, розрядність якого залежить від кількості управляючих входів, на управляючі входи мультиплексора, то до виходу підключається той вхід, номер якого еквівалентний двійковому коду.

Таким чином, двійкова кодова комбінація, яка подається на управляючі входи мультиплексора і додатковий сигнал на стробуючий вхід, дозволяє сполучати інформацію на одній шині, шляхом підключення до неї інформаційних входів В₀, В₁, В₂, В₃.

Запишемо задану функцію в аналітичному вигляді, приведемо її до нормального вигляду:

Таблиця 1.2 Таблиця істинності

Побудуємо схему на мультиплексорах. Для цього візьмемо чотири комутатори К4-1.

1.3 Індикація буквених повідомлень

Індикація призначена для відображення інформації. В даному курсовому проекті при виводі інформації на семисегментний індикатор використовуються схеми в яких використовується дешифратори, шифратори і логічні елементи. Семисегментний індикатор приставляє собою сім сегментів. При подачі сигналу високого рівня на один із сегментів, то він загорається. Це дає змогу відображати цифри від 0 до 9, а також деякі літери. При подачі визначених сигналів високого рівня можна на одному індикаторі отримати декілька символів.

Шифратор (кодер) перетворює унарний код в двійковий.

Унарний код – двійковий, багато розрядний, паралельний код з сигналом високого рівня тільки в одному розряді.

Паралельний код – подача всіх сигналів відбувається одночасно. Шифратори бувають класичні і пріоритетні. Класичні шифратори мають m входів і n виходів і при подачі сигналу на один із входів (тільки на один) на виході з’являється двійковий код номера збудженого входу. Число входів і виходів такого шифратора зв’язаного відношення m=2ⁿ. Приорітетним шифратором називають той шифратор у якого при збуджені деяких входів на виході формується сигнал одного із них наприклад старшого. Приорітетний шифратор має також додаткові виходи Е₀ – на входах немає ні одного сигналу високого рівня і GS – на входах є хоч би один сигнал високого рівня.

Дешифратор (декодер) перетворює двійковий код в унарний. Із усіх m входів дешифратор активний тільки один. Повний дешифратор має n входів і m виходів, які зв’язані відношенням m=2ⁿ. Ці пристрої використовуються як в позитивні так і в неактивній логіці.

Позитивна логіка – логіка в якій сигнал високого рівня одиниця, а в негативній логіці – нуль.

Нижче відображено таблицю 1.3 в якій представлено які сегменти кожного індикатора повинні світитися при подачі певного коду.

Таблиця 1.3 Таблиця повідомлень для індикації

Адреса	Пов.	№інд.	a	b	c	d	e	f	g
0010	Н	I	0	1	1	0	1	1	1
	Е	II	1	0	0	1	1	1	1
	Б	III	1	0	1	1	1	1	1
	О	IV	1	1	1	1	1	1	0
1000	1	I	0	1	1	0	0	0	0
	2	II	1	1	0	1	1	0	1
	3	III	1	1	0	1	0	0	1
	4	IV	0	1	1	0	0	1	1
1001	З	I	1	1	1	1	0	0	1
	У	II	0	1	1	1	0	1	1
	Б	III	1	0	1	1	1	1	1

Відповідно заданої таблиці будуємо схему індикації. Схема, яку було потрібно виконати у даній курсовій роботі знаходиться в додатку А.