мультиплексоры ([МиС] Лабораторная №4), страница 3

чае зависит от сделанного выбора. _i__i у

Для рационального использования ад- . \_ ^А

ресных входов наг них следует подавать те 111

переменные, от которых наиболее сильно —г—

зависит ЬЩНФ функции. Поэтому в качестве

адресных переменных следует использовать ^с>

те переменные, которые входят в МДНФ наибольшее число раз как

с инверсией, так и без нее.

В нашем примере переменная -х^ в оба представления МДНФ входит наименьшее число раз (два) по отношению к остальным пе­ременным. В связи с этим в качестве адресных переменных пред­почтительнее выбрать переменные -Ху , эс_г и х^ .

Полагаем /4 » • зс^ , А^ » х_г, А_о * jc_. "Тогда на информацион­ные входы S; должны подаваться функции одной переменной -х^х

0_Л-аг»и Д- ■ ' _-■ ■ •

Tfe табл. 3 для мультиплексора (рис.16) имеем: ОО~Ы ?Ф?=1;

. Таблица 3

Мультиплексор можно использовать для пре­образования параллельного кода, подаваемого на информационные входы, в последовательный, снимаемый с выхода, если адреса задавать счет­чиком, состояния которого изменяются тактовым сигналом.

НС мультиплексоров лабораторного стенда. В лабораторном стенде на базе установки УМ-11 имеются:

Рис. 16 выходов ^ и У₂

I) интегральная схема (ИС) 533КП12 - сдво­енный селектор-мультиплексор 4 - Д с общими адресными входами Aj, А_о, раздельными разре­шающими входами £у и £? и тремя состояниями (рис. J7). ИС 533КП12 выполняет логические функ-

где оС - состояние высокого выходного импеданса;

2) интегральная схема 564КП2 - стробируемый селектор-муль­типлексор 8-1 с двунаправленными ключами.(рис. 16). Двунаправ­ленные ключи ИС 564КП2 управляют выходными сигналами дешифратора и переключают информационные сигналы, поступающие на их входы, на обший выход.

Двунаправленные ключи позволяют:

коммутировать как цифровые, так и аналоговые сигналы;

использовать ИС в режиме демультиплексора. При этом входом демультиплексора является объединенный вывод двунаправленных клю­чей, а выходами - раздельные выводы последних.

Задание и порядок выполнения работы

i. Исследование ИС 564КП2 в качестве коммутатора цифровых сигналов: .

а) не информационные входы З_о,..., 7)₇ мультиплексора подать
комбинацию сигналов, заданную преподавателем из табл. 4, с тумб­
лерного регистра;

б) на адресные входы Ag , Aj , А_о подать соответственно
Сигналы Qj , Q_? , Qj с выходов 4-разрядного двоичного счетчика

20 ■ '' : ; . ■■■■-..'.■'■ •■"■■

(младший разряд - нулевой). Счетчик собрать на ^-триггерах. На вход счетчика подать синхроимпульсы с частотой duu Kin; в) снять временную диаграмму сигналов при £ - I.

Рис. If

' Рис. 18

2 Повторить п. 1, задавая на информационные входы напря­жения 03. U_A , Щ ,3U_A ,4U_A, SU_A . U_un , 0. Напря­жения и_д,ги_А> 3U_A\ «U_A , ^^снимаются с диодного ограничи-

теля (рис. 19).

3. Исследование ИС 564КП2 в качестве генератора логической

функции четырех аргументов.

временные диаграммы сигналов генератора.

Примечание. В динамическом режиме пере­менные""-эс_у7 -*> • ^хз • -я~* задать с выхо­дов 4-разрядного счетчика. При этом на вход счетчика следует подавать импульсы частотой 125 или 250 кГц.

4. Исследование ИС 533КП12 в качестве стробируемого коммутатора цифровых сигналов:

а) на информационные входы мультиплек­
сора подать комбинацию входных сигналов с

тумблерного регистра (см. п. 1);

б) на адресные входы Aj , А_о мультип­
лексора подать сигналы с выходов Qj, Q
2-раэрядного двоичного счетчика на

УК -триггерах;

в) снять временную диаграмму сигналов на выходе одного из
мультиплексоров при £ * 0;

г) устранить ложные сигналы на выходе мультиплексора, по­
дач на вход Е , задержанный линией задержки макета,сигнал входа
счетчика. Определить время задержки, при котором ложные сигналы
на выходе исключаются.

5. Построить схему мультиплексора 8-1 на базе ИС 533КП12.
(Следует помнить, что разрешение выхода осуществляется сигналом

£ , т.е. сигналом низкого уровня.) Снять временную диаграмму работы мультиплексора 8-1.

6. Составить отчет.

Требования к отчету

Отчет должен содержать электрические функциональные схемы исследуемых мультиплексоров. В нем необходимо отразить синтез схемы генератора функции, привести временные диаграммы сигналов исследуемых схем и результаты измерений параметров выходных сигналов.

Контрольные вопросы

1. Что такое мультиплексор?

2. Какую Логическую функцию выполняет мультиплексор?

3. Каково _;назначение стробируицего входа мультиплексора?

4. Для каких целей можно применять мультиплексоры?

5. Как выполняется наращивание мультиплексора?

Логическая функция задается преподавателем из табл. 4. Проверить работу генератора в статическом и динамическом режимах. Снять

^2 ■ '■■,..■ ]-_:' . -. •.'■ . ■;..-. ■' ':•■' : .■.-■■ ■-:■■■• '.

1. 
   

   Из нее имеем:

   
   Поясните методику синтеза генератора логических функций
   на мультиплексоре.

2. Почему возникают ложные сигналы на выходе мультиплек­
   сора? Как их устранить?

Работа » 3. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ КОДОВ

Цель работы - изучение принципов построения и методов синтеза преобразователей кодов; макетирование и эксперименталь­ные исследования преобразователей кодов.

Самостоятельная работа студента включает изучение принци­пов построения преобразователей кодов и подготовку индивиду­ального задания. Перед началом работы преподавателем проводится собеседование. Студент должен подготовить отчет по каждому пун­кту раздела "Задание и порядок выполнения работы" и знать мето­дику выполнения каждого пункта задания. После выполнения рабо­ты студент обязан представить на проверку преподавателю оформ­ленный индивидуальный отчет.

Теоретические сведения

В данной работе проводится исследование одного из типов преобразователей кодов, а именно преобразователя двоично-деся­тичного кода (ДЦК) одного вида в ДДК другого вида.

На примере преобразования ДЦК с весами разрядов 8-4-2-1 в ДЦК с весами разрядов 2-4-2-1 укажем основные этапы синтеза.

В табл. 5 дано кодирование десятичных цифр в указанных ДЦК.

Таблица б

.24

Логические функции 8_О , Sj , 8? , 8^ минимизируются (ме­тод Квайна, Квайна - Маккласки; метод карт Вейча и др.) с уче­том избыточных наборов аргументов.

Минимизированные функции преобразуются для реализации в базисе логической функции И - НЕ.

Задание и порядок выполнения работы

1. Исследование преобразователя ДДК с весами разрядов
8-4-2-1 в заданный ДДК (вариант ДДК задается преподавателем из
табл. 2):

а) провести синтез схемы преобразователя кода (ПК). Ре­
зультаты синтеза представить в базисе И - НЕ;

б) провести синтез двоично-десятичного счетчика в коде с
весчш разрядов 8-4-2-1 на УК -триггерах по схеме безвентиль­
ного счетчика с естественным порядком изменения состояний;
составить электрическую схему счетчика;

в) скоммутировать на установке УМ-И схемы счетчика и ПК
для двух выходов (выбрать те выходы ПК, которые определяют его
быстродействие). При этом в качестве входных сигналов ПК исполь­
зовать выходные сигналы счетчика;

г) для двух выходов ПК исследовать статический и динами­
ческий режимы работы и определить быстродействие ПК.

2. Исследование преобразователя заданного ДЦК в ДДК с ве­
сами разрядов 8-4-2-1:

а) провести синтез ПК. Результаты синтеза представить в ба­
зисе И - НЕ;

б) скоммутировать на установке УМЛ1 асинхронный 4-разряд­
ный двоичный счетчик на УК -триггерах, выходные сигналы кото­
рого использовать в качестве входных сигналов ПК;

в) скоммутировать ПК для двух его выходов, определяющих
быстродействие ПК;

г) исследовать статический и динамически», режимы работы и
определить быстродействие ПК.

3. Составить отчет.

25

Требования к отчету

Отчет должен содержать электрические функциональные схемы преобразователей, счетчиков, временные диаграммы сигналов ис­следуемых ПК, результаты измерения временных параметров ПК. Контрольные вопросы "

1, Как определяются избыточные (неиспользуемые) наборы
аргументов?

2. Каково правило записи функции в виде СКНФ?

?. Каковы основные этапы минимизации функции с помощью карт Вейча?

1. Как учитывается при минимизации факт совместного упро­
   щения нескольких функций?

2. Каково правило перехода дизъюнктивной нормальной функ­
   ции и функции, выраженной в базисе И - НЕ (ИЛИ - НЕ)?

Литература

1. Соловьев Г.Н., Кальник В.И., Рыбаков А.А. и др. Цифровые
   вычислительные машины; Элементы, узлы, устройства. - М.: Атом,-
   издат, 1977.

2. Алексенко А.Г., Шагурин И.И. Микросхемотехника. - М.:
   Радио и связь, 1982.

3. Угрюмое Е.П. Проектирование элементов и узлов ЭВМ: Учеб.
   пособие. -М.: Высш. шк., 1987.

СОДЕРЖАНИЕ

Работа * I. Исследование дешифраторов 3