Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

CIT Kombinační obvody Díl V. Číslicová technika Kombinační obvody (5) Téma: Kombinační obvody (5) CIT Předmět: CIT 2 Ročník: 2 Juránek Leoš Ing. Autor:

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "CIT Kombinační obvody Díl V. Číslicová technika Kombinační obvody (5) Téma: Kombinační obvody (5) CIT Předmět: CIT 2 Ročník: 2 Juránek Leoš Ing. Autor:"— Transkript prezentace:

1 CIT Kombinační obvody Díl V

2 Číslicová technika Kombinační obvody (5) Téma: Kombinační obvody (5) CIT Předmět: CIT 2 Ročník: 2 Juránek Leoš Ing. Autor: Juránek Leoš Ing. SŠE Frenštát p.R. Škola: SŠE Frenštát p.R. 25 snímků Počet: 25 snímků 1.2008 Verze: 1.2008

3 Obsah „Kombinační obvody“ Syntéza kombinačních obvodů Kombinační obvod Dekodér, kodér Dekodér Multiplexer Demultiplexor Komparátor Sčítačka Hlídání a generování parity Nová kapitola

4 Pojmy k zapamatování  Kombinační obvod, dekodér (binární kód - 7 segmentů, 1 z N), kodér, multiplexer, demultiplexer, sčítačka, komparátor, generátor parity.

5 Syntéza kombinačních obvodů 1.Slovní zadání 2.Definování vstupních a výstupních logických proměnných 3.Popis logických funkcí pomocí pravdivostní tabulky. 4.Minimalizace logické funkce. 5.Obvodová realizace pomocí elektronických nebo reléových obvodů. 5 N EXT : P ROBLÉMOVÝ PŘÍKLAD

6 Signalizace výšky hladiny 1.Výška hladiny je snímána třemi senzory SH – horní senzor SP – prostřední senzor SD – dolní senzor Senzor dává log 1 pokud je zaplaven vodou. 6 N EXT : F UNKCE Y1 Problémový příklad

7 2.Y1=1 V nádrži poklesla voda pod dolní senzor, horní a prostřední indikuje stav bez vody. 7 N EXT : F UNKCE Y4 Problémový příklad Signalizace výšky hladiny SH SD SP

8 3.Y4=1 Všechny tři senzory indikují vodu. 8 N EXT : F UNKCE Y2 Problémový příklad Signalizace výšky hladiny SH SD SP

9 4.Y2=1 Hladina je mezi dolním a prostředním senzorem. 9 N EXT : F UNKCE Y3 Problémový příklad Signalizace výšky hladiny SH SD SP

10 5.Y3=1 Hladina je mezi prostředním a horním senzorem. 10 N EXT : F UNKCE Y E Problémový příklad Signalizace výšky hladiny SH SD SP

11 6.Ye=1 Horní senzor indikuje vodu a senzory níže položené nikoliv nebo prostřední senzor indikuje vodu spodní nikoliv nebo horní senzor a spodní senzor indikuje vodu prostřední nikoliv.... 11 N EXT : B LACK BOX Problémový příklad Signalizace výšky hladiny

12 Úkol: nalezněte zapojení černé skříňky 12 N EXT : P RAVDIVOSTNÍ TABULKA Problémový příklad Signalizace výšky hladiny Černá skříňka ? SH SD SP Plná Y4 Skoro plná Y3 Skoro prázdná Y2 Prázdná Y1 Chyba Ye

13 Pravdivostní tabulka 13 N EXT : K ARNAUGHOVY MAPY Problémový příklad Signalizace výšky hladinyVstupSHSPSD 000 001 010 011 100 101 110 111 Y1 1 0 0 0 0 0 0 0 Y2 0 1 0 0 0 0 0 0 Y3 0 0 0 1 0 0 0 0 Y3 0 0 0 0 0 0 0 1 Ye 0 0 1 0 1 1 1 0

14 Karnaughovy mapy 14 N EXT : M INIMALIZOVANÉ FUNKCE Problémový příklad Signalizace výšky hladiny

15 1000 0000 SD SH SP 15 N EXT : K- MAPA 3 PROMĚNNÉ Y1 Problémový příklad Signalizace výšky hladiny Karnaughova mapa

16 0100 0000 16 N EXT : K- MAPA 3 PROMĚNNÉ Y2 Problémový příklad Signalizace výšky hladiny SH SD SP

17 0010 0000 17 N EXT : K- MAPA 3 PROMĚNNÉ Y3 Problémový příklad Signalizace výšky hladiny SH SD SP

18 0000 0010 18 N EXT : K- MAPA 3 PROMĚNNÉ Y4 Problémový příklad Signalizace výšky hladiny SH SD SP

19 0010 0111 19 N EXT : K- MAPA 3 PROMĚNNÉ Ye Problémový příklad Signalizace výšky hladiny SH SD SP

20 Minimalizované funkce 20 N EXT : V ÝROK Problémový příklad Signalizace výšky hladiny

21 21 N EXT : V ÝROK Problémový příklad Signalizace výšky hladiny

22 Nová kapitola Kombinační obvody 22 N EXT : K OMBINAČNÍ OBVOD

23 Kombinační obvod Okamžitávýstupních proměnných okamžitouvstupních proměnných. Okamžitá hodnota výstupních proměnných je dána pouze okamžitou hodnotou vstupních proměnných. 23 N EXT : T YPY KOMBINAČNÍCH OBVODŮ

24 Typy kombinačních obvodů Dekodér a kodér Dekodér a kodér (kódování a dekódování) Multiplexor a demultiplexor Multiplexor a demultiplexor (přepínač) Sčítačka Sčítačka (provádí aritmetické operace) Generátor parity Generátor parity (vypočítává paritní bit) 24 N EXT : D EKODÉR, KODÉR

25 Dekodér Dekodér Dekodér je logický obvod, závislosti na kombinaci vstupních proměnnýchgeneruje na výstupech kód. který v závislosti na kombinaci vstupních proměnných, generuje na výstupech kód. 25 N EXT : D EKODÉR, KODÉR

26 Binární dekodér Binární dekodér dvojkové číslo jiné dvojkové číslo převádí dvojkové číslo na jiné dvojkové číslo. Dekodér 1 z N Dekodér 1 z N dvojkové číslo kód 1 z N převádí dvojkové číslo na kód 1 z N BCD dekodér BCD dekodér dvojkové číslo na BCD. převádí dvojkové číslo na BCD. Dekodér pro segmentové displeje Dekodér pro segmentové displeje Dekodér 26 N EXT : D EKODÉR, KODÉR

27 Kód 1 z N znamená, že v každém stavu má pouze jeden výstup hodnotu 1VstupVýstupBAENY0Y1Y2Y3 xx00000 0011000 0110100 1010010 1110001 Dekodér 1 z 4 27 N EXT : D EKODÉR, KODÉR

28 Vstup A,B Výstup Y0,Y1,Y2,Y3 Povolovací vstup EN Dekodér 1 z 4 Decoder A B Y0 Y1 Y2 Y3 EN 28 N EXT : D EKODÉR, KODÉR

29 Dekodér z BCD do 7-seg.displej Segment svítí je-li na výstupů log 0, displej je se společnou anodou a b c d e f g 29 N EXT : D EKODÉR, KODÉR

30 VstupVýstupDCBAabcdefg 00000000001 00011001111 00100010010 00110000110 01001001100 01010100100 01100100000 01110001111 10000000000 10010000100 a b c d e f g Dekodér z BCD do 7-seg.displej

31 Vstup A,B Výstup Y0,Y1,Y2,Y3 Povolovací vstup EN Dekodér 1 z 4 Decoder A B Y0 Y1 Y2 Y3 EN 31 N EXT : K ODÉR

32 KodérVstupVýstupABCDEOY1Y0 1000100 0100101 0010110 0001111 Ostatní000 1 z N binární kód Kodér převádí kód 1 z N na binární kód Příkladem kódování je zapojení klávesnice 32 N EXT :K ÓDER

33 Vstup A,B,C,D Výstup Y0,Y1 Stav výstupu EO Kodér Encoder A B C D Y0 Y1 EO 33 N EXT : D EKODÉR, KODÉR

34 Multiplexor Mutliplexor je obvod, který v závislosti na adrese, přepojuje datové vstupy na jeden výstup. 34 N EXT : D EKODÉR, KODÉR

35 Multiplexor Vstup D0,D1,D2,D3 Adresa A0,A1 Povolovací vstup E Výstup Y 35 N EXT : P RAVDIVOSTNÍ TABULKA

36 VstupEA1A0D0D1D2D3 1000XXX 1001XXX 101X0XX 101X1XX 110XX0X 110XX1X 111XXX0 111XXX1 0XXXXXX Pravdivostní tabulka MultiplexorVýstupY 0 1 0 1 0 1 0 1 0 36 N EXT : J INÉ TYPY MULTIPLEXERŮ

37 TypLogická funkceNAD 741501x16 vstupů1416 741511x8 vstupů138 741532x4 vstupy224 741574x2 vstupy412 Multiplexor 37 N EXT : D EMULTIPLEXOR

38 Demultiplexor Demultiplexor je obvod, který v závislosti na adrese, přepojuje jeden datový vstup na více výstupů 38 N EXT : F UNKČNÍ SCHÉMA

39 Demultiplexor Vstup D0 Adresa A0,A1 Povolovací vstup E Výstupy Y0,Y1,Y2,Y3 39 N EXT : P RAVDIVOSTNÍ TABULKA

40 Vstup EA1A0D0 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 0XXX Pravdivostní tabulka DemultiplexorVýstupY0Y1Y2Y3 1000 0000 0010 0100 0000 0010 0000 0001 0000

41 TypLogická funkceNAD 74138Dekóder 1 z 8 vstupů138 74139Dekóder 2 x 1 z 4 vstupů224 74154Dekóder 1 z 16 vstupů1416 Demultiplexor 41

42 Sčítačka Sčítačka je obvod, který provádí sčítání dvou binárních čísel 42

43 Sčítačka 43

44 Sčítáme jednotlivé bity čísla a zároveň přičítáme přenosy z nižších řádů. 0. řád součtu = 0. řád sčítance 1 + 0. řád sčítance 2 1. řád součtu = 1. řád sčítance 1 +1. řád sčítance 2 + přenos z 0. řádu Sčítačka 44

45 Sčítačka Sčítačka se skládá z poloviční sčítačky a z několika úplných sčítaček 45

46 Sčítačka 46

47 Poloviční sčítačka má jen dva vstupy - A0 a B0 VstupVýstup A0B0S0C0 vstupsoučetpřenos 0000 0110 1010 1101 Sčítačka 47

48 Úplná sčítačka má tři vstupy - An a Bn a CnVstupVýstupCnAnBn S n+1 CnCnCnCn vstupsoučetpřenos 00000 00110 01010 01101 10010 10101 11001 11111 Sčítačka 48

49 Komparátor Komparátor je obvod, který porovnává dvě binární čísla VstupVýstup ABY 000 011 101 110 Porovnání realizuje logická funkce Exklusive OR

50 Jednotlivé bity se porovnají obvodem EXCLUSIVE OR. Výstupy vyhodnotíme vícevstupým obvodem NAND Komparátor

51

52 VstupyVýstupy A1A0B1B0f1f2f3 0000010 0001100 0010100 0011100 0100001 0101010 0110100 0111100 1000001 1001001 1010010 1011100 1100001 1101001 1110001 1111010

53 Generátor parity Paritním bitem se kontroluje správnost přenesených dat Lichá parita (odd) je doplnění do lichého počtu jedniček Sudá parita (even) je doplnění do sudého počtu jedniček AB ODD 001 010 100 111 AB EVEN 000 011 101 110

54 Kontrola parity Po přijetí dat se vygeneruje paritní bit Paritní bit vygenerovaný se porovná obvodem ekvivalence s přijatým paritním bitem

55 Vytvořte generátor liché parity pro čtyřbitové číslo Generátor parity ? A0 A1 A2 A3 LP

56 Generátor parity Vstup NA3 A2 A1A0 00000 10001 20010 30011 40100 50101 60110 70111 81000 91001 101010 111011 121100 131101 141110 151111 LP 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1

57 Konec

58

59 Chod tří ventilátorů Chod ventilátorů je snímán třemi senzory V1 – ventilátor V1 V2 – ventilátor V2 V3 – ventilátor V3 Senzor dává log 1 pokud je ventilátor spuštěn. 59 N EXT : F UNKCE Y1 Řešené příklady

60 a.Y1=1 Je-li v chodu právě jeden (libovolný) ventilátor ze tří. b.Y2=1 Jsou-li právě dva libovolné ventilátory v chodu. c.Y3=1 Jsou-li v chodu nejméně dva ventilátory. d.Y4=1 Jsou-li v chodu všechny tři ventilátory. 60 N EXT : F UNKCE Y4 Řešený příklad Chod tří ventilátorů

61 Pravdivostní tabulka 61 N EXT : K ARNAUGHOVY MAPYVstupV3V2V1 000 001 010 011 100 101 110 111 Y1 0 1 1 0 1 0 0 0 Y2 0 0 0 1 0 1 1 0 Y3 0 0 0 1 0 1 1 1 Y3 0 0 0 0 0 0 0 1 Řešený příklad Chod tří ventilátorů

62 0101 1000 V1 V3 V2 62 N EXT : K- MAPA 3 PROMĚNNÉ Y1 Řešený příklad Chod tří ventilátorů

63 0010 0101 V2 63 N EXT : K- MAPA 3 PROMĚNNÉ Y2 Řešený příklad Chod tří ventilátorů V1 V3

64 0010 0111 V2 64 N EXT : K- MAPA 3 PROMĚNNÉ Y3 Řešený příklad Chod tří ventilátorů V1 V3

65 0000 0010 V2 65 N EXT : K- MAPA 3 PROMĚNNÉ Y4 Řešený příklad Chod tří ventilátorů V1 V3

66 Minimalizované funkce 66 N EXT : V ÝROK Řešený příklad Chod tří ventilátorů


Stáhnout ppt "CIT Kombinační obvody Díl V. Číslicová technika Kombinační obvody (5) Téma: Kombinační obvody (5) CIT Předmět: CIT 2 Ročník: 2 Juránek Leoš Ing. Autor:"

Podobné prezentace


Reklamy Google