Задания №5. Контрольные вопросы для самопроверки
 Скачать 65.99 Kb.
|
|
Контрольные вопросы для самопроверки 1 Дайте определение и назначение дешифратора. 2 Дайте определение и назначение шифратора. 3 Дайте определение и назначение мультиплексора. 4 Дайте определение и назначение распределителя. 5 Дайте определение унарного (унитарного) кода. 6 Какой дешифратор считается полным? 7 Перечислите причины, которые обуславливают создание пирамидальных дешифраторов. 8 Поясните, как формируются ступени пирамидального дешифратора. 9 Перечислите основные функциональные узлы, входящие в состав мультиплексора. 10 Перечислите основные функциональные узлы, входящие в состав распределителя. 1 Дайте определение и назначение дешифратора. Дешифратор – это комбинационное устройство, которое преобразует входной код сигналав сигнал на одной отдельной выходной линии. Дешифраторы предназначены для преобразования параллельного двоичного кода в унитарный, т.е. позиционный код. Дешифраторы решают следующие задачи: преобразование двоично-десятичного кода в десятичное число; преобразование двоично-десятичного кода в семеричный код, необходимый для индикации десятичного числа. Дешифраторы выпускаются в виде отдельных микросхем или используются в составе других микросхем. В настоящее время десятичные или восьмеричные дешифраторы используются в основном как составная часть других микросхем, таких как мультиплексоры, демультиплексоры, ПЗУ или ОЗУ. Классификация дешифраторов: По числу разрядов. В зависимости от преобразованных кодов: двоично-десятичный код в семисегментный; двоичный код в десятичное число. По принципу действия: линейный (матричный, или одноступенчатый); пирамидальный (многоступенчатый). 2 Дайте определение и назначение шифратора. Шифратор — это комбинационное устройство, преобразующее десятичные числа в двоичную систему счисления, причем каждому входу может быть поставлено в соответствие десятичное число, а набор выходных логических сигналов соответствует определенному двоичному коду. Шифратор иногда называют «кодером» (от англ. coder) и используют, например, для перевода десятичных чисел, набранных на клавиатуре кнопочного пульта управления, в двоичные числа. Если количество входов настолько велико, что в шифраторе используются все возможные комбинации сигналов на выходе, то такой шифратор называется полным, если не все, то неполным. Число входов ивыходов в полном шифраторе связано соотношением п = 2т, где п — число входов, т — число выходов. 3 Дайте определение и назначение мультиплексора. Мультиплексоры – это специальные сетевые устройства, которые предназначаются для передачи различных потоков информации с большой скоростью. При передаче используется единичная линия связи. Передаваемый поток информации должен обладать маленькой скоростью. Использование мультиплексоров – актуальная, быстрая и экономная мера. Их применение позволяет отказаться от создания нового канала связи, передающего информацию, независимо проводного или беспроводного. Мультиплексоры – это специальные сетевые устройства, которые предназначаются для передачи различных потоков информации с большой скоростью. При передаче используется единичная линия связи. Передаваемый поток информации должен обладать маленькой скоростью. Использование мультиплексоров – актуальная, быстрая и экономная мера. Их применение позволяет отказаться от создания нового канала связи, передающего информацию, независимо проводного или беспроводного. Мультиплексоры могут быть следующих типов Цифровой мультиплексор Аналоговый мультиплексор Очень часто мультиплексоры применяются в телекоммуникационных системах, системах видеонаблюдения и в других областях. Энергетическая сфера очень широко использует мультиплексоры Достаточно популярным становится применение мультиплексоров для проведения видеоконференцсвязи. Для создания новых локальных сетей или расширения возможностей у уже имеющихся всегда используются мультиплексор 4 Дайте определение и назначение распределителя. Распределитель – это устройство, передающее импульс, поступивший на его вход х, на один из выходов в зависимости от управляющего сигнала, заданного двоичным кодом. Распределитель выполняется на основе дешифратора (рис. 1). Управляющий сигнал УС в виде параллельного двоичного кода подается на входы дешифратора, выходы которого соединены со средними входами конъюнкторов, составляющих выходную часть схемы. На входах С и EN поддерживается логическая единица. На верхние входы конъюнкторов поступает входной импульс, который пройдет лишь через тот конъюнктор, на который от дешифратора подается разрешающий единичный сигнал. Пусть, например, единичный сигнал поддерживается на выходе О дешифратора. Тогда импульсы линии х будут передаваться через верхний конъюнктор на выход у1. Если управляющий код изменится, и единичный сигнал появится, например, на выходе 7 дешифратора, то входные импульсы х будут передаваться через нижний конъюнктор на выход 8 распределителя.  Рис. 1. Распределитель на восемь выходов Такой распределитель может быть выполнен синхронным. Для этого могут быть использованы либо входы С и EN дешифратора, либо входы конъюнкторов, на которые подаются сигналы синхронизации СИ. 5 Дайте определение унарного (унитарного) кода. Унарный код сопоставляет числу i двоичную комбинацию вида 10.Запись вида 0 или 1 означает соответственно серию из m нулей или единиц. Например, унарными кодами чисел 1, 2, и 3 являются последовательности unar(1)=10, unar(2)=110 и unar(3)=1110 соответственно. Длина кодового слова для числа n равна ln=n+1. На рисунке 1.1 приведен унарный код чисел от 0 до 6.  Рис. 1.1 - Унарный код чисел от 0 до 6 Унарный код оптимален, если числа i распределены по геометрическому закону (1.1) с параметром =: p=(1-), (1.1) где i=1,2, 6 Какой дешифратор считается полным? Дешифратор называется полным, если он имеет столько выходов m, сколько различных комбинаций может иметь n-разрядное двоичное число на его входах, т.е. m = 2n. Рассмотрим полный дешифратор с n=2 и m=4 с прямыми выходами, т.е. на возбужденном выходе уровень логической 1. Такой дешифратор называют дешифратором по единицам, в отличие от дешифратора по нулям, когда на возбужденном выходе уровень логического 0. Обозначим входы символом х, а выходы – у. Таблица истинности имеет вид:
Запишем структурные формулы для всех выходов:     (8)Схема дешифратора и его условное обозначение на рис. 2.  Рис. 2. Схема дешифратора (а) и его условное обозначение (b) 7 Перечислите причины, которые обуславливают создание пирамидальных дешифраторов? Пирамидальные дешифраторы, так же как и прямоугольные, относятся к разряду многоступенчатых дешифраторов, особенностью которых является применение во всех ступенях дешифрации двухвходовых элементов И с обязательным подключение выхода элемента i-ой ступени ко входам только двух элементов (i+1)-ой группы. Число ступеней (N) в таком дешифраторе на единицу меньше разрядности (K) дешифрируемого слова, т.е. N=K-1, а число элементов И в каждой из ступеней определяется из выражения B=2i+1,  - номер ступени пирамидального дешифратора. Принцип построения пирамидального дешифратора наглядно виден из примера построения такого дешифратора на 16 выходов. 8 Поясните, как формируются ступени пирамидального дешифратора. Такие дешифраторы строятся следующим образом. Вначале получаются все произведения двух аргументов:  Затем получаются все конъюнкции 3-х аргументов, путем умножения каждого из полученных произведений 2-х аргументов на  На следующем этапе получаются все конъюнкции 4-х аргументов. Другими словами, каждая функция системы (1) формируется поэтапно. Это соответствует записи системы (1) в следующем виде: Быстродействие прямоугольного дешифратора равно (k-1)t&, а общее число входов у элементов равно  .Недостатком пирамидального дешифратора следует считать большое число ступеней, снижающих быстродействие дешифратора. Сравним по числу входов у элементов И и быстродействию все три типа рассмотренных дешифраторов.  |