Проектирование устройства шифратора и изучение

4- лабораторная работа.

Проектирование устройства шифратора и изучение порядка работы.

Проектирование устройства дешифратора и изучение порядка работы. Принцип работы мультиплексоров, их принципиальная схема. Принцип работы

демультиплексоров, их принципиальная схема.

1 Цель работы:

− изучение принципа работы дешифраторов;
− исследование влияния управляющих сигналов на работу дешифраторов;
− реализация и исследование функциональных модулей на основе дешифраторов;
− приобретение навыков сборки схем для исследования дешифраторов;
− приобретение навыков работы со справочной литературой по цифровым интегральным схемам.

2. Рабочее задание

   1. 
      Исследовать принцип работы дешифратора 3х8 в основном режиме.
      
   2. 
      Исследовать принцип работы дешифратора 3х8 в режиме 2х4.
      
   3. 
      Исследовать работу дешифратора в качестве демультиплексора.
      
   4. 
      Исследовать дешифратор 3х8 с логической схемой на выходе.
      
   5. 
      Исследовать микросхему 74138.
      
   6. 
      Исследовать микросхему 74138 с помощью логического анализатора.
      
   7. 
      Исследовать микросхему 74154.
      
   8. 
      Исследовать работу схемы с наращиванием размерности дешифратора.
      

3. Используемые приборы и элементы в Electronics Workbench

   1. 
      Логический преобразователь.
      
   2. 
      Генератор слов.
      
   3. 
      Вольтметр.
      
   4. 
      Логические пробники.
      
   5. 
      Источник напряжения +5В.
      
   6. 
      Источник сигнала “логическая единица”.
      
   7. 
      Двухпозиционные переключатели.
      
   8. 
      Генератор тактовых импульсов.
      
   9. 
      Микросхема DCD – дешифратор 3х8.
      

4. Методические указания к выполнению работы

   1. 
      К п. 2.1. Исследование принципа работы дешифратора 3х8 в основном режиме.
      

Соберите схему изображенной на рисунке 1. Включите схему. Подайте на вход G уровень логической единицы. Для этого клавишей G ключ [G] установите в верхнее положение. Определите и запишите уровни сигналов на выходах YO...Y7 в таблицу истинности при G = 1 (таблица 1)

Рисунок 1
Таблица 1

C	B	А	G	Y0	Y1	Y2	Y3	Y4	Y5	Y6	Y7
0	0	0	0
0	0	0	1
0	1	1	1
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	0
1	0	0	0
1	0	1	0
1	1	0	0
1	1	1	0
1	1	1	1

Для простоты заполнения таблицы истинности в ней можно отмечать только выводы с низким уровнем сигнала.
Подайте на вход G уровень логического нуля (ключ [G] установите в нижнее положение). Убедитесь, что дешифратор перешел в рабочий режим и на одном из выходов установился уровень логического нуля. Подавая все возможные комбинации уровней логических сигналов на входы А, В, С с помощью одноименных ключей и определяя с помощью логических пробников уровни логических сигналов на выходе схемы, заполните таблицу 1 истинности дешифратора при G=0.

2. 
   К п. 2.2. Исследование принципа работы дешифратора 3x8 в режиме 2x4:
   

а) в схеме (рисунок 1) подключите вход С к общему проводу (земле), задав С=0,
G=0.
Изменяя уровни сигналов на входах В и А и наблюдая уровни сигналов на выходах
схемы с помощью пробников, заполните таблицу истинности дешифратора (таблица 2). Укажите выходы, на которых уровень сигнала не меняется;
Таблица 2

C	B	A	Y0	Y1	Y2	Y3	Y4	Y5	Y6	Y7
0	0	0
0	0	1
0	1	0

0

1

1

б) проделайте пункт a) при С=1, для чего вход С подключите к источнику логической единицы. Заполните таблицу истинности дешифратора (таблица 3);
Таблица 3

C	B	A	Y0	Y1	Y2	Y3	Y4	Y5	Y6	Y7
1	0	0
1	0	1
1	1	0
1	1	1

в) проделайте пункт а), заземлив вход В (В=0), а на входы А и С подавая все возможные комбинации логических уровней. Заполните таблицу истинности (таблица 4), там же укажите номера выходов, на которых уровень логического сигнала не изменяется.
Таблица 4

C	B	A	Y0	Y1	Y2	Y3	Y4	Y5	Y6	Y7
0	0	0
0	0	1
1	0	0
1	0	1

3. 
   К п. 2.3. Исследование работы дешифратора в качестве демультиплексора.
   

Контрольные вопросы

1. 
   Какие логические функции выполняет дешифратор?
   
2. 
   Каково назначение входов управления в дешифраторе, как влияет сигнал управления на выходные функции дешифратора?
   
3. 
   Как выглядит схема дешифратора 2x4, выполненная в базисе И, ИЛИ, НЕ? Входы дешифратора А, В, выходы YO, Yl, Y2, Y3. Сколько элементов каждого типа для этого требуется?
   
4. 
   Как надо видоизменить схему дешифратора 2x4 в предыдущем случае, чтобы оснастить её прямым управляющим входом? Инверсным? Обозначьте входы
   

дешифратора А, В, управляющий вход G или , выходы YO, Y1, Y2, Y3.

5. 
   Как на основе нескольких дешифраторов 2x4 с управляющим входом построить дешифратор 4x16? Сколько дешифраторов 2x4 потребуется для решения этой задачи, если не использовать другие элементы?