Исследование основных комбинационных устройств (дешифратор, демультиплексор, мультиплексор и преобразователь кодов на ПЗУ, сумматор)
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
Изучитьи исследовать основные комбинационные устройства
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ:
Работа выполняется на плате П4 и П3 с технологическими картами IV-1, IV-2, IV-3, III-3.
Схема IV-1 позволяет исследовать дешифратор-демультиплексор на ИМС К155ИД4, которая включена по схеме трехразрядного дешифратора на восемь выходов. Дешифратор инвертирует выходные сигналы. Поэтому при ненажатой кнопке SB2 (запрет) все светодиоды (HL1 – HL8), подключенные к выходам дешифратора, светятся. При нажатой кнопке SB2 светодиод, номер которого соответствует установленному тумблерами SA1 – SA3 адресу, погаснет. Работа ИМС в режиме демультиплексора исследуется при подаче входной информации на вход V от кнопки SB2.
Схема IV-2 позволяет исследовать преобразователь двоичного кода в код семисегментного индикатора. Этот узел находится в основном блоке ввода-вывода информации, а на схеме IV-2 имеются только проводники, соединяющие тумблеры SA1 - SA5 с ИМС типа К155РЕ3. ИМС преобразователя кода представляет собой постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), в котором «защита» информации представлена в таблице прошивок ПЗУ (таблица 4.1). Каждому «0» в выходном слове ПЗУ будет соответствовать светящийся сегмент индикатора HG1. При сигнале с SA5, равном логическому 0, на индикаторе HG1 индицируются десятичные числа. При этом для индикации чиселбольших 9, на индикаторе загорается «десятичная точка» (сегмент h). При сигнале с SA5, равном логической 1, индикатор высвечивает шесинадцатиричные цифры от 0 до F.
|
|
|
Таблица 4.1 – Таблица прошивок ПЗУ БИ
| № п/п | Адрес (А) | Выход | Индикатор | ||||||||||||
| 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | h | g | f | e | d | c | b | a | |||
| 1. | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | Десятичный код |
| 2. | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | |
| 3. | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 2 | |
| 4. | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3 | |
| 5. | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 4 | |
| 6. | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 5 | |
| 7. | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 6 | |
| 8. | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 7 | |
| 9. | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 8 | |
| 10. | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 9 | |
| 11. | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0, | |
| 12. | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1, | |
| 13. | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 2, | |
| 14. | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3, | |
| 15. | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 4, | |
| 16. | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 5, | |
| 17. | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | Шестнадцатиричный код |
| 18. | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | |
| 19. | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 2 | |
| 20. | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3 | |
| 21. | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 4 | |
| 22. | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 5 | |
| 23. | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 6 | |
| 24. | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 7 | |
| 25. | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 8 | |
| 26. | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 9 | |
| 27. | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | A | |
| 28. | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | b | |
| 29. | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | C | |
| 30. | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | d | |
| 31. | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | E | |
| 32. | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | F | |
Схема IV-3 - для исследования мультиплексора. Адрес, управляющий мультиплексором, заносится в регистр с тумблеров SA1 – SA3 по нажатию кнопки SB3. После этого на один из входов МХ подается информационный сигнал с того выхода дешифратора, адрес которого вновь набирается на тумблерах SA1 – SA3. При совпадении адресов DC и МХ загорится светодиод HL1.
|
|
|
Сжема III-3 предназначена для исследования работы сумматора двух четырехразрядных двоичных чисел на ИМС типа К155ИМ3 (D2). Для задания двух четырехразрядных слагаемых используются тумблеры SA1 – SA4 (слагаемое А) и регистр D1 (слагаемое В). Ввод слагаемого В в регистр может осуществляться как в параллельном (с тумблеров SA1 – SA4), так и в последовательном (с кнопки SB2) режимах. Сигнал начального переноса Р0 подается с кнопки SB3 через инвертор D2.3, имеющийся в основном блоке. Индикация входных операндов А и В оуществляется двоичным восьмиразрядным индикатором HL2 – HL9. Сигнал переноса в старший (пятый) разряд подается на индикатор HL1. Сумма в четырех первых разрядахдешифруется в блоке индикации и высвечивается в виде шестнадцатиричного числа на семисегментном индикаторе.
|
|
|
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ:
1. Зарисуйте в тетради схемы исследуемых устройств.
2. По справочнику для серии К155 выпишите в тетрадь наименования ИС типов ИД, КП, а также их функциональное назначение и условно-графические обозначения.
3. С использованием таблиц истинности либо булевых выражений опишите работу устройств дешифратора и демультиплексора (на ИС К155ИД4), коммутатора (на ИС К155КП5) и преобразователя кодов (на ИС К155РЕ3).
4. Нажимая и отпуская кнопку SB2, подайте импульсный сигнал на информационный вход демультиплексора. Состояние выходов индицируйте светодиодами HL1 – HL8. Нарисуйте диаграммы напряжений на входе и выходе демультиплексора.
|
|
|
5. Проанализируйте работу всех элементов, входящих в состав блока индикации: преобразователя двоичного кода в код семисегментного цифрового индикатора для представления информации в десятичных символах, цифрового и точечного светодиодных индикаторов.
6. Составьте и объясните булевы выражения для описания одноразрядного сумматора.
7. Исследуйте работу четырехразрядного параллельного сумматора по карте III-3. В процессе исследования проведите суммирование 4-5 пар четырехразрядных двоичных чисел (операндов). Формирование и промежуточное хранение операндов выполняйтесоответственно с помощью регистра RG и тумблеров SA4…SA1. Суммирование производите с учетом сигнала переноса (SB3). Результаты суммирования проверяйте при переводе значений операндов в десятичный код.
8. Проведите вычитание 3-4 пар четырехразрядных операндов, используя перевод вычитаемого в дополнительный код. Результаты вычитания проверить при переводе значений операндов в десятичный код.
9. Результаты исследования представьте соответствующими таблицами.
10. Просмотр состояний входов и выходов SM производите с помощью устройства цифровой индикации в режимах представления информации в двоичном и шестнадцатиричном кодах.
ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ:
1. Показать сходства и отличия во внутренней структуре и в логике работы дешифратора, демультиплексора, коммутатора.
2. Какой информационный вход мультиплексора подключается к выходу при подаче на адресные входы кода 11?
3. Объяснить принцип работы преобразователя кодов.
4. Привести примеры применения приведенных устройств на практике.
5. Показать возможность применения семисегментного индикатора для представления расширенного алфавита символов.
6. На примерах рассмотрения арифметических действий над двоичными числами обоснуйте утверждение, что наиболее часто встречающейся операцией над числами в вычислительных устройствах и в ЭВМ является операция сложения.
7. Ответить, чем отличаются операции параллельного и последовательного суммирования.
8. Произвести сравнительную оценку используемых ИС для построения сумматоров.
9. Указать, возможно ли создание на базе ИС К155ИМ3 сумматоров большей разрядности.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
Дата добавления: 2018-05-30; просмотров: 488; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!