Кмоп – технологии – к176, к561, к564

ЭСЛ – технологии – К500, К1500.

Ознакомиться с типами технологии микросхем можно в [1, с. 114-123].

Задача № 2

Для выполнения необходимо изучить теорию темы ‘Шифраторы” [Л1, с. 181-184).

Варианты заданий приведены в таблице 6.

Таблица 6

№ варианта	Вводимая информация число/слово	Выходы шифратора				Логические элементы для схемы	Тип технологии ИМС	Буква или цифра контроля
		X8	X4	X2	X1
1	74519					ИЛИ-НЕ	ЭСЛ	9
2	С Н Е Г 5 13 0 4					И-НЕ	КМОП	Н
3	Р У С Ь 8 2 7 5					ИЛИ	ТТЛ	С
4	Н Е В А 6 9 12 3					ИЛИ-НЕ	ТТЛШ	В
5	З Е Б Р А 11 2 7 0 4					И-НЕ	ЭСЛ	3
6	83250					ИЛИ	КМОП	5
7	Р О З А 14 5 2 10					ИЛИ-НЕ	ТТЛ	А
8	Б Е Р Ё З А 3 9 4 15 7 2					И-НЕ	ТТЛШ	Р
9	Ч У Д О 6 4 13 8					ИЛИ	ЭСЛ	Д
10	60254					ИЛИ-НЕ	КМОП	2

Требуется:

1. В соответствии с вариантом задания записать двоичный код цифр чисел или букв слова. Эта информация должна быть на выходе.

2. Определить количество входов и выходов шифратора. Изобразить его условно-графическое обозначение в схемах (УГО).

3. Составить таблицу истинности (работы) шифратора.

4. Записать уравнения для заданной логической операции.

5. Составить схему на логических элементах (ЛЭ).

6. Выполнить на схеме проверку для заданной цифры или буквы.

7. Выбрать из справочной литературы микросхему шифратора заданного типа технологии. Изобразите её УГО и определите назначение выводов.

Методическое указание по выполнению задачи №2

Шифратор предназначен для кодирования входной информации: букв, цифр, различных символов, знаков. Это клавишное устройство. Ввод информации производят нажатием клавиш с различными обозначениями.

Входная информация преобразуется шифратором в двоичный код.

Для выполнения п.1 заданные цифры записать двоичным кодом.

Пример.

Числа: “5”- (101)₂

“9”- (1001)₂

“15”- (1111)₂

Направление записи числа.

Для кодирования букв – аналогично.

Для п.2 количество входов определяют по числу букв в слове или цифр в числе.

Количество выходов по количеству разрядов в “2” коде п.1.

Пример 1.

Для числа: 29571 – (5 цифр - входы) – шифратор должен иметь 5 входов и 4 выхода наибольшее число – 9 = (1001)₂ – 4 разряда – выходы.

Аналогично для слова:

Пример 2.

М И Р Шифратор будет и иметь 3 входа и 4 выхода.

13 7 3 – код букв

(1101)₂ – 13

(111)₂ - 7

(011)₂ – 3

Рис. 13. УГО шифратора для примера 1.

Для выполнения п.3 составьте таблицу 7.

Таблица 7

Число или слово	Входы	Выходы
	“У…”	X8	X4	X2	X1
13 - М	У0	1	1	0	1
7 - И	У1	0	1	1	1
3 - Р	У2	0	0	1	1

Для выполнения п.4 для выходов следует записать сначала уравнения через операцию ИЛИ.

Пример (таблица 7) – запись по “1” для “У”.

X₈=У₀

X₄=У₀ У₂

X₂=У₁ У₂

X₁=У₀ У₁ У₂

Учитывая задание переводим уравнения в базис ИЛИ-НЕ или И-НЕ.

Пример X₈ – не переводят.

на ЛЭ ИЛИ-НЕ .

.

.

на ЛЭ И-НЕ

.

.

.

Для выполнения п.5 требуется составить схему шифратора на логических элементах заданного типа схема приведена для примера .

К Л А В И Ш И

Рис. 14. Схема шифратора на логических элементах ИЛИ-НЕ

В схеме шифратора на ИЛИ-НЕ все выходы инверсные, т.е. кодирование будет в обратном коде по отношению к заданному.

В схеме на И-НЕ – выходы в прямом коде.

Для п.6 проверка для буквы “М” на рис.14.

Обр. код 0010 – задан 1101.

Следует учесть при проверке работы схемы. Следующее: если в уравнениях над “У…” – инверсия, то это значит активный входной уровень напряжения “0”, если “У…” – без инверсии, то – “1”.

Активный уровень возникает при нажатой клавише.

Для п.7 – работа со справочником по микросхемам.

При выборе ИМС с учётом заданного типа технологии (таблица 6) следует руководствоваться маркировкой.

Пример:

Серии ИМС от технологии перечислены в задаче 1.

Изобразить выбранную микросхему, определить назначение выводов и основные параметры шифратора.

Задача № 3.

Рекомендуется изучить материал по теме “Дешифраторы” [1, с.184-187]. Задание для вариантов в таблице 8.

Дешифратор преобразует входной двоичный код в одиночный сигнал на определенном выходе.

Максимальное количество выходов определяют по формуле:

N_макс.=2ⁿ, где: n – количество входов.

Указывая количество входов и выходов определяем структуру схемы:

2_Вх. 4_Вых., 3 8, 4 16, 5 32.

В таблице для всех вариантов приведена структура 3_Вх. N_Вых..

Выходы обозначены “У…”.

Таблица 8

Входы дешифратора			Указаны № выходов, для которых У…=1.
X4	X2	X1	Варианты
			1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
0	0	0	У3	-	У2	-	У7	-	У6	У3	-	У1
0	0	1	-	У1	-	У7	У6	У8	-	-	У2	-
0	1	0	У5	У2	-	У2	У5	У2	-	У7	У3	-
0	1	1	-	-	У1	-	У4	-	У2	-	У7	У3
1	0	0	У7	-	У6	У4	У3	У5	У1	-	-	У2
1	0	1	-	У4	-	У1	-	У4	У5	У4	-	-
1	1	0	-	-	У5	У3	-	У7	У3	-	У6	У8
1	1	1	У1	У8	У7	-	-	У1	У8	У1	У5	-
Логические элементы для схемы			И-НЕ	И	ИЛИ-НЕ	И	И-НЕ	ИЛИ-НЕ	И	И-НЕ	ИЛИ-НЕ	И
“2” код вх. для проверки сх.			100	001	110	010	000	101	111	010	011	110
Тип технологии ИМС			ТТЛ	ЭСЛ	КМОП	ТТЛШ	ТТЛ	ЭСЛ	КМОП	ТТЛШ	ТТЛ	ЭСЛ

В соответствии с вариантом задания следует выполнить пункты:

1. Приведите УГО дешифратора, имеющего указанное в таблице 8 количество входов и выходов, сохраняя нумерацию.

2. Составьте таблицу истинности.

3. Запишите логические выражения для указанных выходов “У…” через операцию “И”.

4. Выполните схему на заданных логических элементах.

5. На схеме выполните проверку работы схемы для заданного “2” кода.

6. Из справочника по микросхемам выберите дешифратор заданного типа технологии.