Контрольная. Лабораторная работа 2 Моделирование логических устройств

Название	Лабораторная работа 2 Моделирование логических устройств
Анкор	Контрольная
Дата	31.03.2023
Размер	205.5 Kb.
Формат файла
Имя файла	laba2.doc
Тип	Лабораторная работа #1028162

Лабораторная работа № 2

Моделирование логических устройств

Цель работы: Исследование возможности реализации дешифратора, шифратора, мультиплексора и демультиплексора в среде MATLAB

5.1 Краткие теоретические сведения.

5.1.1 Дешифратор

Дешифратор (ДШ) - это устройство с m входами и n=2^m выходами, формирующее «1» только на одном из выходов, десятичный номер которого соответствует входной двоичной комбинации. Алгоритм работы ДШ при m=3 можно задать таблицей истинности:

Таб.1

Х₃	Х₂	Х₁	У₀	У₁	У₂	У₃	У₄	У₅	У₆	У₇
0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0
0	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0
0	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0
0	1	1	0	0	0	1	0	0	0	0
1	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0
1	0	1	0	0	0	0	0	1	0	0
1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	0
1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1

Каждая выходная переменная у_i записывается в виде ДНФ:

У₀=х₁х₂х₃;У₂= х₁х₂х₃ ,… у₇= х₁х₂х₃, и реализуется в некотором базисе ЛЭ.

Рис.5.1

5.1.2 Шифратор

Шифратор решает задачу, обратную рассмотренной: поступившую только на один из его n входов х_i единицу он преобразует в соответствующую номеру i данного входа m-

разрядное двоичное число.

Таб.2

У₃	У₂	У₁	Х₀	Х₁	Х₂	Х₃	Х₄	Х₅	Х₆	Х₇
0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0
0	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0
0	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0
0	1	1	0	0	0	1	0	0	0	0
1	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0
1	0	1	0	0	0	0	0	1	0	0
1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	0
1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1

У₁=Х₁Х₃Х₅Х₇,У₂=Х₂Х₃Х₆Х₇, У₃=Х₄Х₅Х₆Х₇

Рис.5.2

5.1.3 Мультиплексор

Мультиплексор (MUX или MS)-это комбинационное устройство, которое осуществляет коммутацию двоичного сигнала х_jс одного из своих J входов на единственный выход. Подключение входа к выходу, как правило, проводится в момент подачи на синхронный вход С тактового импульса, а номер J входа, подключаемого к выходу определяется сигналами А₀,А₁,… на «адресных» входах, при этом «адрес» является двоичной записью номера j коммутированного входа. На рис приведена схема и условное обозначение 4-канального мультиплексора: в этом случае J=4,число адресных входов равно 2,алгоритм работы задается таблицей 3.

У=С(х₀А₀А₁ х₁ А₀А₁ х₂А₀ А₁ х₃ А₀ А₁)

Таб.3

А₁	А₀	С	у
		0	0
0	0	1	Х₀
0	1	1	Х₁
1	0	1	Х₂
1	1	1	Х₃

Рис.5.3

Несколько синхронно работающих одноразрядных мультиплексоров позволяют создать один многоразрядный, т.е. селектор.

5.1.4 Демультиплексор

Демультиплексор (DM или DMX) осуществляет подключение входного сигнала х на один из нескольких своих выходов (каналов, направлений). Для случая J=4 он в соответствии с сигналами на адресных входах В₁,В₀передает двоичную информацию со входа на один из четырех выходов y₀…y₃ (Таб.4)

Таб.4

В₁	В₀	С	У₀	У₁	У₂	У₃
		0	0	0	0	0
0	0	1	х	0	0	0
0	1	1	0	х	0	0
1	0	1	0	0	х	0
1	1	1	0	0	0	Х

Условное обозначение такого демультиплексора приведено на рис.4.

Рис.5.4

5.2 Порядок выполнения работы

Набрать схемы дешифратора, шифратора, мультиплексора и демультиплексора в среде MATLAB.
Набранные схемы преобразовать в субсистемы.
Выполнить исследование схемы. Результаты исследования оформить в виде таблицы истинности с помощью устройств «дисплеев».

5.3 Содержание отчета

Схемы исследуемых устройств набранные в MATLAB.
Результаты испытаний, полученные при моделировании на компьютере синтезированной схемы в виде таблицы.

Пример построения схемы мультиплексора в MATLAB представлен на рис 5 и рис 6.

Рис 5.5

Рис 5.6