- •2.3. Лабораторный практикум
- •Распределение тем лабораторных занятий по времени
- •2.3.В.1. Ознакомление с системой моделирования matlab
- •2.3.В.2. Общие рекомендации по исследованию характеристик и параметров цепей и устройств в среде ewb
- •2.3.1. Лабораторная работа № 1 Моделирование логических функций
- •1.1. Краткие теоретические сведения
- •1.2. Задание на лабораторную работу
- •2.3.2. Лабораторная работа № 2 Моделирование цифровых триггеров
- •2.1. Краткие теоретические сведения
- •2.2. Задание на лабораторную работу
- •2.3.3. Лабораторная работа № 3 Моделирование регистров
- •3.1. Краткие теоретические сведения
- •3.2. Задание на лабораторную работу
- •2.3.4. Лабораторная работа № 4 Моделирование счетчиков
- •4.1. Краткие теоретические сведения
- •4.2. Задание на лабораторную работу
- •2.3.5. Лабораторная работа № 5 Моделирование комбинационных устройств
- •5.1. Краткие теоретические сведения
- •5.2. Задание на лабораторную работу
- •2.3.6. Лабораторная работа № 6 Моделирование работы арифметико-логического устройства при выполнении операций суммирования и умножения
- •6.1. Краткие теоретические сведения
- •6.2. Задание на лабораторную работу
- •2.3.7. Лабораторная работа № 7 Моделирование работы микропроцессора при выполнении операций умножения двоичных чисел
- •7.1. Краткие теоретические сведения
- •7.2. Задание на лабораторную работу
- •2.3.8. Лабораторная работа № 8 Проектирование и моделирование цифровых устройств
- •8.1. Задание на лабораторную работу
- •12. Расскажите о параметрах и работе цифровых мультиплексоров.
- •3. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
- •3.1. Перечень основной и дополнительной литературы
- •3.1.1. Основная литература:
- •3.1.2. Дополнительная литература:
- •3.2. Методические рекомендации преподавателю
- •3.3. Методические указания студентам по изучению дисциплины
- •3.4. Методические указания и задания для выполнения курсовой работы
- •3.4.1. Постановка задачи и цель курсовой работы
- •3.4.2. Задание 1. Расчет, анализ и синтез комбинационных схем
- •3.4.2.4. Пример выполнения задания.
- •3.4.3. Задание 2. Расчет, анализ и синтез комбинационных схем
- •3.4.2.3. Методические указания по выполнению задания 2.
- •3.4.4. Правила выполнения и оформления курсовой работы
- •Пример правильного оформления расчета
- •3.5. Учебно-методическая карта дисциплины
- •3.6. Материально-техническое обеспечение дисциплины
- •3.7. Программное обеспечение использования современных информационно-коммуникативных технологий
- •3.8. Технологическая карта дисциплины Поволжский государственный университет сервиса
2.3.5. Лабораторная работа № 5 Моделирование комбинационных устройств
Цель работы: моделирование работы комбинационных устройств – цифровых шифраторов и дешифраторов, мультиплексоров и демультиплексоров.
5.1. Краткие теоретические сведения
Комбинационное устройство – это устройство с n входами и m выходами. Если данное устройство выполнено на базе идеальных, т. е. безынерционных элементов, то состояние его выходов однозначно определяется состоянием его входов в тот же момент времени.
Шифратор (кодер) – логическое устройство с п входами и т выходами, преобразующее входные одиночные сигналы, соответствующие лог. 1, в m - разрядный двоичный код на выходе. Для шифратора, показанного условно на рис. П5.1, а (п =5, т = 3), задают следующую таблицу истинности (табл. П5.1).
|
Рис. П5.1. УГО шифратора (а) и его функциональная схема на элементах ИЛИ (б) |
Функциональная схема, реализующая на элементах ИЛИ приведенную в табл. П5.1 программу работы шифратора, представлена на рис. П5.1, б.
Таблица П 5.1
Сигналы на входе |
Выходной код |
|||||||
двоичный |
десятичный |
|||||||
x1 |
х2 |
х3 |
х4 |
х5 |
y1 |
y2 |
y3 |
Y(10) |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
3 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
5 |
Таблица П5.2
Входной код |
Сигналы на выходе |
|||||||
десятичный |
двоичный |
|||||||
X(10) |
х3 |
х2 |
x1 |
y0 |
y1 |
y2 |
y3 |
у4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
3 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
4 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Функциональная схема дешифратора, реализующая на элементах И заданную программу (см. табл. П5.1), приведена на рис. П5.2, б.
|
Рис. П5.2. УГО дешифратора (а) и его функциональная схема на элементах И (б) |
Мультиплексор – логическое устройство, предназначенное для управляемой передачи данных от нескольких входных цепей в общий выходной канал. Он снабжается двумя группами входов: адресными и информационными. Сигнал, поступающий на адресный вход мультиплексора, определяет, какой из информационных входов в данный момент подключен к его выходу. Поэтому число адресных (А) и информационных (X) входов мультиплексора связано соотношением X = 2А.
На рис. П5.3 приведены УГО мультиплексора и логическая схема, реализующая алгоритм его работы 41.
Демультиплексор – логическое устройство, предназначенное для управляемой передачи данных от одной входной цепи в несколько выходных. Принцип его действия противоположен принципу работы мультиплексора. Поэтому он кроме адресных содержит единственный информационный вход и 2А выходов. По адресному сигналу вход демультиплексора подключается к соответствующему выходу. Как следует из сказанного, по выполняемым функциям демультиплексор аналогичен дешифратору. Отличие состоит лишь в том, что по заданному адресу на выбранном выходе дешифратора появляется строго определенный сигнал, а в демультиплексоре – тот же сигнал, что и на его входе. УГО демультиплексора приведено на рис. П5.3, б.
|
Рис. П5.3. УГО мультиплексора (а) и демультиплексора (б) и логическая схема мультиплексора (в), реализующая алгоритм его работы 4 1 |
Компаратор (цифровой) – логическое устройство, обеспечивающее сравнение двух многоразрядных двоичных чисел А и В, разряды каждого из которых подаются порознь на его входы (рис. П5.3). На практике одно из чисел (например, А) является неизменным, а другое (В) изменяет свое значение от такта к такту. В момент равенства их значений на выходе компаратора формируется сигнал лог. 1.