МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА"
ІНСТИТУТ КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ, АВТОМАТИКИ ТА МЕТРОЛОГІЇ
ДОСЛІДЖЕННЯ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ КОДІВ НА ШИФРАТОРАХ І ДЕШИФРАТОРАХ
Інструкція до лабораторної роботи №3а
з дисципліни
"ЕЛЕМЕНТИ ДИСКРЕТНИХ ПРИСТРОЇВ АВТОМАТИКИ ТА ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ"
для студентів базового напряму 050201
"Системна інженерія"
Затверджено
на засіданні кафедри
комп’ютеризованих систем
автоматики
Протокол № 12 від 15.06.10
Львів – 2010
Дослідження перетворювачів кодів на шифраторах і дешифраторах. Інструкція до лабораторної роботи №3а з дисципліни "Елементи дискретних пристроїв автоматики та обчислювальної техніки" для студентів базового напряму 050201 «Системна інженерія» / Укл.: О.С. Вітер, Р.В. Проць – Львів: НУ"ЛП", 2010. – 8с.
Укладачі: О.С. Вітер, канд. техн. наук, доц.
Р.В. Проць, канд. техн. наук, доц.
Відповідальний за випуск: А.Й. Наконечний, д.т.н., проф.
Рецензент: З.Р. Мичуда, д.т.н., проф.
Мета роботи:дослідження методів побудови перетворювачів двійкових кодів на дешифраторах і шифраторах і моделювання перетворювача кодів на промисловій елементній базі.
Теоретичний вступ
Перетворювачем коду називається функціональний вузол, призначений для перетворення двійкового коду з однієї форми в іншу. Перетворювачі кодів відносяться до функціональних вузлів комбінаційного типу, які характеризуються однозначною відповідністю вихідних сигналів до вхідних і не залежать від послідовності їх зміни. Для побудови перетворювача коду повинна бути задана вся множина вхідних кодів і відповідний до них набір вихідних кодів. Перетворювачі кодів будуються на основі логічних елементів, або на основі постійних запам’ятовуючих пристроїв, у які записується таблиця перетворення вхідних слів у вихідні. До комбінаційних схем, якими здійснюються перетворення кодів, відносяться шифратори і дешифратори, мультиплексори і демультиплексори, пристрої зсуву чисел, комбінаційні суматори, цифрові компаратори та ін.
Основою для побудови перетворювача коду є таблиця істинності, у яку записується повний набір вхідних і відповідний до них набір вихідних слів. Якщо вхідні і вихідні слова записані двійковими символами, то синтез перетворювача коду зводиться до знаходження для кожного розряду вихідного слова булевої функції, яка встановлює зв'язок даного розряду з вхідними наборами двійкових змінних. Після мінімізації функції за допомогою карт Карно одержана функція перетворюється до вигляду, зручного для реалізації у заданому або вибраному базисі.
Окремим видом перетворювачів кодів є поєднання дешифратора і шифратора.
Дешифратором називається функціональний вузол, призначений для перетворення кожної комбінації двійкового коду у керуючий сигнал лише на одному із своїх виходів. Двійковий код, який вміщує тільки одну одиницю, а решта змінних є нулями, називається унітарним. У загальному випадку дешифратор має п входів і m = 2n виходів, де п – кількість розрядів входу, який дешифрується. Найчастіше дешифратори використовуються для виведення інформації з цифрових пристроїв на зовнішні пристрої візуалізації алфавітно-цифрової інформації.
Шифратором називається вузол, призначений для перетворення m-розрядного унітарного коду у вихідний п-розрядний двійковий код. Двійкові шифратори виконують функцію, обернену до функції дешифратора. Шифратори використовуються для перетворення десяткових цифр і символів букв у двійковий код для вводу інформації у ЕОМ або інші цифрові пристрої з клавіатури, для передачі інформації між різними пристроями при обмеженому числі ліній зв’язку.
Такі властивості дешифраторів і шифраторів дозволяють спростити побудову перетворювачів двійкових кодів. Наприклад, для реалізації перетворення кодів слова 1 в код слова 2, заданих таблицею 1, можна використати двохрозрядний дешифратор DC і трьохрозрядний шифратор CD. Структурна схема перетворювача кодів наведена в таблиці.
Таблиця 1
Слово 1
Х1
Х0
Слово 2
Y2
Y1
Y0
1
0
0
2
0
1
0
2
0
1
5
1
0
1
...