Отчет к ЛБ 2. Панасюк, 955-об. Амурский государственный университет

Название	Амурский государственный университет
Дата	18.05.2022
Размер	245.57 Kb.
Формат файла
Имя файла	Отчет к ЛБ 2. Панасюк, 955-об.docx
Тип	Лабораторная работа #536607

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

(ФГБОУ ВО «АмГУ»)

Факультет информатики и информатики

Кафедра информационных и управляющих систем

Направление подготовки 09.03.02 – Информационные системы и технологии

Электротехника, электроника и схемотехника

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

«Изучение работы шифраторов, дешифраторов и мультиплексоров»

Вариант 5 (Подгруппа 1)

Исполнитель

студент группы 955-об Д. В. Панасюк

^{(подпись, дата)}
Проверил Д. А. Теличенко

^{(подпись, дата)}

Благовещенск 2022

Цель работы:

1. Изучение принципов работы шифраторов, дешифраторов и мультиплексоров.

2. Реализация логических функций с помощью мультиплексоров.

3. Изучение способов применения дешифраторов.
Приборы и элементы:

Генератор слов (панель «Instruments/Word Generator»).

Логический анализатор (панель «Instruments/Logic Analyzer»).

Логические пробники (панель «Indicators/Red probe»).

Источник напряжения + 5 В (панель «Basic/Pull-Up Resistor»). З

емля (панель «Sources/Ground»).

Двухвходовые элементы И, И-НЕ, ИЛИ, ИЛИ-НЕ (панель «Logic Gates/ 2-Input AND, NAND, OR, NOR Gates»).

Двухпозиционные переключатели (панель «Basic/Switch»).

Дешифратор (панель «Digital/DEC/Generic 8-to-1 DEMUX»).

Мультиплексор (панель «Digital/MUX/ Generic 1-of 8 MUX»).

Задание 1. Исследование работы шифратора

Таблица истинности шифратора

Входы шифратора									Выходы шифратора
Входы шифратора									Двоичное число				Десятичное число
0	1	2	3	4	5	6	7	C		B	A
0	0	0	0	0	0	0	0	0		0	0	0
0	1	0	0	0	0	0	0	0		0	1	1
0	0	1	0	0	0	0	0	0		1	0	2
0	0	0	1	0	0	0	0	0		1	1	3
0	0	0	0	1	0	0	0	1		0	0	4
0	0	0	0	0	1	0	0	1		0	1	5
0	0	0	0	0	0	1	0	1		1	0	6
0	0	0	0	0	0	0	1	1		1	1	7

Вывод: Работа шифратора заключается в том, что, получая на входе число в десятичной системе счисления он преобразует его на выходе в двоичную систему счисления.
Задание 2. Исследование работы дешифраторов

2.1. Исследование развернутой схемы дешифратора.

Таблица истинности развернутой схемы дешифратора

Входы дешифратора						Выходы дешифратора
Число	C	B	A	G	0		1	2	3	4	5	6	7
0	0	0	0	0	0		1	1	1	1	1	1	1
1	0	0	1	0	1		0	1	1	1	1	1	1
2	0	1	0	0	1		1	0	1	1	1	1	1
3	0	1	1	0	1		1	1	0	1	1	1	1
4	1	0	0	0	1		1	1	1	0	1	1	1
5	1	0	1	0	1		1	1	1	1	0	1	1
6	1	1	0	0	1		1	1	1	1	1	0	1
7	1	1	1	0	1		1	1	1	1	1	1	0
0	0	0	0	1	1		1	1	1	1	1	1	1
1	0	0	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1
2	0	1	0	1	1		1	1	1	1	1	1	1
3	0	1	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1
4	1	0	0	1	1		1	1	1	1	1	1	1
5	1	0	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1
6	1	1	0	1	1		1	1	1	1	1	1	1
7	1	1	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1

Вывод: Активный уровень сигнала представленной схемы — это уровень логического нуля, т.к разрешающий вход дешифратора – инверсный.

2.2. Исследование работы схемы дешифратора 3*8 в основном режиме.

Таблица истинности развернутой схемы дешифратора в основном режиме

Входы дешифратора						Выходы дешифратора
Число	C	B	A	G	0		1	2	3	4	5	6	7
0	0	0	0	0	0		1	1	1	1	1	1	1
1	0	0	1	0	1		0	1	1	1	1	1	1
2	0	1	0	0	1		1	0	1	1	1	1	1
3	0	1	1	0	1		1	1	0	1	1	1	1
4	1	0	0	0	1		1	1	1	0	1	1	1
5	1	0	1	0	1		1	1	1	1	0	1	1
6	1	1	0	0	1		1	1	1	1	1	0	1
7	1	1	1	0	1		1	1	1	1	1	1	0
0	0	0	0	1	1		1	1	1	1	1	1	1
1	0	0	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1
2	0	1	0	1	1		1	1	1	1	1	1	1
3	0	1	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1
4	1	0	0	1	1		1	1	1	1	1	1	1
5	1	0	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1
6	1	1	0	1	1		1	1	1	1	1	1	1
7	1	1	1	1	1		1	1	1	1	1	1	1

Вывод: разницы в таблицах и работе дешифратора не наблюдается

2.3. Исследование работы схемы дешифратора 3*8 в режиме2*4.

При С=0:

На выходах 4, 5, 6, 7 уровень сигнала не менялся

При С=1:

На выходах 0, 1, 2, 3 уровень сигнала не менялся

При B=1:

На выходах 2, 3, 6, 7 уровень сигнала не менялся. Это можно объяснить тем, что входы A и С вместе с B образовывали на выходе числа 000,001,100,101, что в десятичной системе равно, соответственно, числам 0, 1, 4, 5.

Вывод: Дешифратор можно использовать на меньшую разрешающую способность, если ставить старший разряд как 1 или как 0, исходя из активного уровня.

Задание 3. Применение дешифраторов

Таблица истинности дешифратора с логическими эл-ми

Входы дешифратора					Выходы дешифратора
Число	C	B	A	G	A	B	C	Y
0	0	0	0	0	0	0	0	1
1	0	0	1	0	1	0	0	1
2	0	1	0	0	0	1	0	0
3	0	1	1	0	1	1	0	0
4	1	0	0	0	0	0	1	0
5	1	0	1	0	1	0	1	0
6	1	1	0	0	0	1	1	1
7	1	1	1	0	1	1	1	1
0	0	0	0	1	0	0	0	0
1	0	0	1	1	1	0	0	0
2	0	1	0	1	0	1	0	0
3	0	1	1	1	1	1	0	0
4	1	0	0	1	0	0	1	0
5	1	0	1	1	1	0	1	0
6	1	1	0	1	0	1	1	0
7	1	1	1	1	1	1	1	0

Функция в форме СДНФ:

BC+ABC

Задание 4. Исследование работы мультиплексора

4.1. Исследование развернутой схемы мультиплексора.

Развернутая схема мультиплексора

Входы		Адрес	Выход
d0	d1	A	Q
0	0	0	0
0	1		0
1	0		1
1	1		1
0	0	1	0
0	1		1
1	0		0
1	1		1

4.2. Исследование работы схемы мультиплексора 3*8 в основном режиме.

Таблица истинности мультиплексора

Входы											Выход
D0	D1	D2	D3	D4	D5	D6	D7	C	B	A	Y	W
1	0	0	0	1	0	0	1	0	0	0	1	0
								0	0	1	0	1
								0	1	0	0	1
								0	1	1	0	1
								1	0	0	1	0
								1	0	1	0	1
								1	1	0	0	1
								1	1	1	1	0

Задание 5. Реализация логической функции с помощью мультиплексора

Таблица истинности для логической функции

Вход мультиплексора №	A	B	D	f
0	0	0	0	1
1	0	0	1	1
2	0	1	0	0
3	0	1	1	0
4	1	0	0	0
5	1	0	1	1
6	1	1	0	0
7	1	1	1	1

Полученные функции:

Неупрощенная:

Упрощенная:

Построенная схема:

Временная диаграмма:

Вывод: Результаты совпадают.
Упражнения

1. Применение дешифраторов

Сформируйте сигнал выбора определенной микросхемы памяти в микроконтроллере с использованием стандартных дешифраторов.

Адреса карты памяти для блока ОЗУ

Адреса
начальный								конечный
A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0	A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0
0	1	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	1	1	1	1

Адреса в ячейках A7-A4 не меняются, а в ячейках A4-A0 происходит смена значений c 0000 до 1111.

Адреса карты памяти

А7	А6	А5	А4	А3	А2	А1	А0
0	1	0	0	0	0	0	0
0	1	0	0	0	0	0	1
0	1	0	0	0	0	1	0
0	1	0	0	0	0	1	1
0	1	0	0	0	1	0	0
0	1	0	0	0	1	0	1
0	1	0	0	0	1	1	0
0	1	0	0	0	1	1	1
0	1	0	0	1	0	0	0
0	1	0	0	1	0	0	1
0	1	0	0	1	0	1	0
0	1	0	0	1	0	1	1
0	1	0	0	1	1	0	0
0	1	0	0	1	1	0	1
0	1	0	0	1	1	1	0
0	1	0	0	1	1	1	1

Полученная схема:

2. Применение мультиплексоров

По заданной логической функции постройте схему с использованием мультиплексора.

Функция:

Таблица истинности для функции

C	B	A	F
0	0	0	1
0	0	1	1
0	1	0	1
0	1	1	1
1	0	0	0
1	0	1	0
1	1	0	1
1	1	1	1

Для реализации функции на мультиплексоре на входы с номерами 4, 5 подаем уровень логического нуля, а на остальные – уровень логической единицы.

Полученная схема: