Опыт 3. Синтез и построение схемы дешифратора

В опыте синтезируют и строят схему дешифратора к одной из схем двоично-десятичного СИ для управления одним из цифровых ин-дикаторов макета. Вид схемы СИ и тип ЦИ задает руководитель.

Дешифратор является комбинационной логической схемой, поэтому его синтез выполняется по правилам проектирования логических схем в следующем порядке.

1. Составить таблицу истинности, которая должна содержать значения входных и выходных переменных дешифратора. В таблице должен быть отражен также способ кодирования чисел N_x.

Входными переменными дешифратора являются состояния триг­геров Q₁ – Q₄ счетчика. Число возможных состояний двоичных пере­менных равно 16, и все эти состояния приведены в таблице 1 для сумми­рующего двоичного счётчика. Перенести их в таблицу истинности дешиф­ратора. Способ кодирования чисел N_x представлен в таблице состояний триггеров для заданной схемы двоично-десятичного СИ, т.е. в столбцах таблицы 2, которые соответствуют схеме счетчика, заданной для построе­ния дешифратора. Сравнивая кодовые комбинации табл. 2 для•кодируемых чисел N_x с кодовыми комбинациями таблицы 1, в графу N_x таблиц истинности занести значения N_x, соответствующие кодовым комбинациям.

Выходными переменными дешифратора являются сигналы управления ЦИ, и их число определяется типом заданного ЦИ. При использовании индикатора типа ИВ число выходных переменных дешифратора равно 7,. а для индикатора типа ИН – 10. При построении дешифратора к ЦИ типа ИН с разделением на группы четных и нечетных цифр число выходных переменных равно 5, а управление группой четных или нечетных цифр осуществляется сигналами с выхода триггера Q₁.

Выходным переменным дешифратора присвоить значения 0 или 1 в зависимости от типа заданного ЦИ, а для ЦИ типа ИВ учитывать выбранный способ изображения цифр.

2. Произвести минимизацию схемы дешифратора, т.е. минимизация логических выражений для выходов дешифратора. Минимизацию осуществить с использованием карт Карно, с помощью которых составить минимизированные логические уравнения для всех выходов дешифратора. Преобразовать полученные уравнения к виду, удобному для реализации на элементной базе, примененной в макете: двух- и четырехвходовые схемы И–НЕ. При этом следует учесть, какие необходимы сигналы для управ­ления ЦИ: прямые (для ЦП типа ИВ) или инверсные (для ЦИ типа ИН).

3. По полученным уравнениям составить схему дешифратора и соб­рать ее на макете. Прямые и инверсные выходы триггеров счетчиков выве­дены на соответствующие шины Q_i и с гнездами. Управляющие входы цифровых индикаторов на макете пронумерованы: для ЦИ типа ИН – в соответствии с индицируемыми цифрами, для ЦИ типа, ИВ согласно расположению элементов этого индикатора на его графическом изображении на макете.

4. Произвести проверку функционирования дешифратора совместно с заданной схемой СИ и цифровым индикатором. При работе дешифратора на ЦИ типа ИВ включить его питание переключателем ПИТ. на макете. При использовании ЦИ типа ИН с разделением на группы четных и нечётных цифр переключатель S₁ макета включить. При построении дешифратора без разделения на группы четных и нечетных цифр переключатель Si отключить.

Переключателем № СХЕМЫ включить схему СИ, для которой синтезирован дешифратор, а переключателем РЕЖИМ установить режим подачи одиночных импульсов на вход СИ. Кнопкой СБРОС установить СИ в исходное (нулевое состояние). Подавая на вход СИ с помощью кнопки СЧЁТ одиночные импульсы, сравнить число входных импульсов с результатом счета на цифровом индикаторе.

Содержание отчета

В отчете должны быть представлены: схемы СИ, которые исследо­вались в работе; схема дешифратора, таблица истинности к нему и логи­ческие уравнения для его выходов; таблицы с результатами исследований и расчетов.

Контрольные вопросы

Назначение, разновидности и принципы построения СИ с различным модулем счета. Основные параметры СИ. Анализ работы СИ по заданной схеме и виду элементной базы. Быстродействие СИ и методика его экспериментального определения. Назначение, параметры и методика построения дешифраторов. Разновидности, параметры и сравнительная оценка цифровых индикаторов.

Литература

1. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. Энергоатомиздат, 1988.

2. Зубчук В.Н. и др. Справочник по цифровой схемотехнике. –К.: Техника, 1990, с.16-32, 112-189.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

КОД-НАПРЯЖЕНИЕ

Цель работы:

1. Изучение устройства и принципа действия преобразователя код-напряжение (ПКН), методика расчёта параметров и экспериментальная проверка результатов расчёта.

2. Изучение факторов, вызывающих погрешности, методика расчёта погрешностей и экспериментальная проверка результатов расчёта.

1. Принцип действия ПКН, методика расчёта

параметров и экспериментальная проверка результатов расчёта