Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Dekodéry 1 z N Střední odborná škola Otrokovice www.zlinskedumy.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Miloš Zatloukal.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Dekodéry 1 z N Střední odborná škola Otrokovice www.zlinskedumy.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Miloš Zatloukal."— Transkript prezentace:

1 Dekodéry 1 z N Střední odborná škola Otrokovice Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Miloš Zatloukal Dostupné z Metodického portálu ISSN: , financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

2 Charakteristika DUM 2 Název školy a adresaStřední odborná škola Otrokovice, tř. T. Bati 1266, Otrokovice Číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ /4 AutorIng. Miloš Zatloukal Označení DUM VY_32_INOVACE_SOSOTR-PE-CT/2-EL-4/9 Název DUMDekodéry 1 z N Stupeň a typ vzděláváníStředoškolské vzdělávání Kód oboru RVP26-41-L/52 Obor vzděláváníProvozní elektrotechnika Vyučovací předmětČíslicová technika Druh učebního materiáluVýukový materiál Cílová skupinaŽák, 19 – 20 let Anotace Výukový materiál je určený k frontální výuce s doplňujícím výkladem vyučujícího; náplň: přehled dekodérů typu 1 z N Vybavení, pomůckyDataprojektor Klíčová slova Kombinační obvod, vstup, výstup, kodér, dekodér, kombinace, 1 z N, plovoucí, n- bitový, blokování, AND, OR, NAND, NOR, tabulka, rovnice, schéma zapojení. Datum

3 Obsah tématu Definice dekodéru 1 z N Vstupy a výstupy Zadání návrhu dekodéru kódu 1 z N Blokování dekodéru Typy logických členů pro realizaci dekodéru Návrh dvoubitového dekodéru (1 ze 4) tabulka základní rovnice upravené rovnice schéma zapojení Dekodéry 1 z N

4 1 z N Kodér – Dekodér: - Je to obvod, který podle kombinace vstupních proměnných vytváří určitý výstupní kód (kombinaci dvojkových stavů). Kodér – podle dohodnutého pravidla vyrábí „novou“ informaci – n-bitová dvojková čísla Dekodér určitý kód identifikuje – převádí informaci do výchozího tvaru. Obr. 1: Blokové schéma dekodéru 1 z N

5 Dekodéry 1 z N Co znamená 1 z N? - jde o takový výstupní kód, že pro určitou kombinaci vstupních bitů (n- bitové číslo) je pouze na jednom výstupu odlišný stav než na ostatních výstupech. - tento odlišný stav (nula nebo jednička) se v tabulce pohybuje po úhlopříčce a říká se mu tedy plovoucí, v tomto materiálu bude značena jako PL0 nebo PL1. A co vstupy takového dekodéru? - jejich počet je n - jsou označovány jako adresní bity - mezi počtem výstupů dekodéru N a počtem adresových vstupů n platí vztah N = 2n2n Příklad: 8 = 2323 Půjde o tříbitový dekodér (z hlediska vstupů – adresních) a zároveň o dekodér typu 1 z 8 (z hlediska výstupů)

6 Dekodéry 1 z N Co musí obsahovat zadání návrhu dekodéru kódu 1 z N ? - počet bitů vstupu – adresních bitů (n = 1, 2, 3, 4…) nebo - počet výstupů (N = 2, 4, 8, 16…) (údaj, který nebyl zadán, se s pomocí vztahu N = 2n 2n dopočítá. - to znamená, že k počtu vstupů dopočítáme počet výstupů a naopak Příklady: čtyřbitový dekodér znamená, že půjde o dekodér 1 ze 16 protože 16 = 2424 dekodér 1 ze 32 znamená, že půjde o dekodér s 5 adresními vstupy (32= 25)25) - typ výstupu – zda má jít o plovoucí nulu (zde PL0) nebo jedničku (zde PL1) - zda má být dekodér vybaven blokovacím vstupem (značí se obvykle jako E) - zda je požadavek na typ logických členů jimiž má být realizován - není (pak jde o členy typu NOT, AND, OR apod.) - je (pak jde o samotné členy NAND nebo NOR nebo o jejich kombinaci)

7

8 Dekodéry 1 z N Typ logických členů pro realizaci dekodéru – neřeší se, neboť lze použít hotový komerčně vyráběný integrovaný obvod – není přesně specifikován a pak jde o kombinaci členů typu NOT, AND, OR apod. – je zadaný – požadavek na: – samotné členy NAND (pouze NAND) – samotné členy NOR (pouze NOR) – kombinace NAND a NOR Pozn. NAND a NOR jsou univerzálními logickými členy v tom smyslu, že je možné pomocí nich realizovat jakoukoliv logickou funkci. Důsledek realizace členy stejného typu (NAND nebo NOR) – rovnice výstupů dekodéru je nutné upravit (pomocí zákona o dvojí negaci a De Morganova pravidla) – oproti schématu s různými členy (NOT, AND, OR) se zvětší počet univerzálních členů (např. 1 x OR bude nahrazen třemi NAND) – úspora může nastat v počtu potřebných integrovaných obvodů (např. místo tří různých (NOT, AND, OR) budou stačit pouze dva (např. NAND nebo NOR)

9

10 1) Dvoubitový dekodér – (dekodér 1 ze 4) Zadání: Navrhněte pomocí tabulky, rovnic a schématu zapojení dekodér typu 1 ze 4, s výstupem typu plovoucí 1 (PL1) a s blokováním logickou nulou. Řešení: Určení proměnných (vstupů a výstupů) - blokováním log. nulou a tedy odblokování jedničkou ukazuje na označení E - dvoubitový – adresovací vstupy budou právě 2 (označení A, B) - počet výstupů - výpočet: N = 2n 2n = = 4 (označení Y0, Y1, Y2, Y3) - schematická značka Tabulka dekodéru: EABY0Y1Y2Y XX0000 Obr. 2: Blokové schéma dekodéru 1 ze 4

11 1) Dvoubitový dekodér – (dekodér 1 ze 4) – PL1, blokování nulou (E) Rovnice z tabulky a) základní = neupravené = > realizace logickými členy typu AND b) rovnice upravené 1. úprava – dvojitá negace (podle zákona negace = dvojí negace výraz nezmění) 2. Úprava – podle De Morganova pravidla – proměnné A, B se znegují a znaménko krát se změní na plus (AND –> NOR) IEBAY0Y1Y2Y XX0000

12 1) Dvoubitový dekodér – (dekodér 1 ze 4) – PL1, blokování nulou (E) Z tabulky je patrné, že - sloupec E se píše před ostatními vstupy - určuje kdy je dekodér:- funkční – odblokován (na jednom z výstupů je jedna) - zablokován (všechny výstupy ve stavu logická nula) Pravidlo 1: V zablokovaném stavu jsou výstupy ve stejném stavu – opačném, než je plovoucí (zde dle zadání plovoucí jedna – PL1) - sloupce vstupů jsou označeny v opačném pořadí – tj. B, A (nikoliv A, B) - důvod: kombinace 0 a 1 určuje dvoubitové dvojkové číslo – 00, 01, 10, 11 a bit B má vyšší váhu (důležitost) = = 2 než bit A = = 1 i – index = desítkové číslo zapsané dvojkově ve sloupcích B, A v každém ze sloupců Y0 Y0 až Y3 Y3 je jediná jednička – na jakém řádku? – podle indexu i např. i = 2, B = 1, A = 0 (10) 2 = (2) 10, => Y2 Y2 = 1 IEBAY0Y1Y2Y XX0000

13 Typ výstupuZákladní rovnice BlokováníUpravené rovnice Logické členy - schéma Plovoucí 0A + B–OR Plovoucí 0A + BNAND Plovoucí 1A. B–AND Plovoucí 1A. BNOR

14 1)Dvoubitový dekodér – (dekodér 1 ze 4) – PL1 Schéma zapojení a) Bez blokování, výstupy typu plovoucí jedna, logické členy AND Obr. 3: Schéma dekodéru 1 ze 4 (s hradly AND, bez blokování)

15 1) Dvoubitový dekodér – (dekodér 1 ze 4) – PL1, blokování nulou (E) Schéma zapojení b) s blokováním E, výstupy typu plovoucí jedna, logické členy AND Obr. 4: Schéma dekodéru 1 ze 4 (s hradly AND, s blokováním typu E)

16

17 ICBAY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y XXX

18 3) Čtyřbitový dekodér – (dekodér 1 ze 16) – plovoucí nula (PL0), blokování nulou (E) Tabulka dekodéru: IEDCBAY0Y0 Y1Y1 Y2Y2 Y3Y3 Y4Y4 Y5Y5 Y6Y6 Y7Y7 Y8Y8 Y9Y9 Y1 0 Y11Y12Y13Y14Y XXXX

19 Čtyřbitový dekodér – pokračování Čtyřbitový dekodér – (dekodér 1 ze 16) – plovoucí nula (PL0), blokování nulou (E) Z tabulky vytvořte základní rovnice pro Y0 až Y15 (se členy OR). Blokování nulou (E) znamená, že nula dekodér zablokuje a jednička odblokuje – proto bude nutné převést základní rovnice do upravené podoby (ze členů OR se stanou členy NAND) (viz. tabulka – nejspodnější – oranžový řádek – blokovací).

20 Integrované dekodéry Mnohé z dekodérů 1 z N jsou natolik používané, že se vyrábějí ve velkých sériích jako integrované obvody (IO) a to jak v technologii TTL, tak i v CMOS. Pozn.: Dvojitý znamená, že v jednom integrované obvodu jsou dva shodné dekodéry (obvykle mají nějakou společnou část). DruhTechnologieTypPozn. 1 ze 4TTL74139dvojitý 1 z 8TTL74137, ze 16TTL74154 TTL74155,74156dvojitý TTL74159otevřený kolektor 1 z 8CMOS ze 16CMOS4514, 4515

21 Kontrolní otázky 1.Pro dekodér „jedna ze dvou“ platí jeho jiné označení: a)jednobitový b)dvoubitový c)tříbitový 2.Dekodér 1 ze 16 má počet bitů adresy: a)2 b)3 c)4 3. Blokování signálem E znamená pro dekodér: a)nulou odblokován, jedničkou zablokován b)nulou zablokován, jedničkou odblokován c)že pro jeho zapojení byly použity logické členy typu OR

22 Kontrolní otázky – správné odpovědi – červeně 1.Pro dekodér „jedna ze dvou“ platí jeho jiné označení: a)jednobitový b)dvoubitový c)tříbitový 2.Dekodér 1 ze 16 má počet bitů adresy: a)2 b)3 c)4 3. Blokování signálem E znamená pro dekodér: a)nulou odblokován, jedničkou zablokován b)nulou zablokován, jedničkou odblokován c)že pro jeho zapojení byly použity logické členy typu OR

23

24 Seznam použité literatury: [1] Matoušek, D.: Číslicová technika, BEN, Praha, 2001, ISBN [2] Blatný, J., Krištoufek, K., Pokorný, Z., Kolenička, J.: Číslicové počítače, SNTL, Praha, 1982 [3] Kesl, J.: Elektronika III – Číslicová technika, BEN, Praha, 2003, ISBN X [4] Pinker, J.,Poupa, M.: Číslicové systémy a jazyk VHDL, BEN, Praha, 2006, ISBN

25 Děkuji za pozornost


Stáhnout ppt "Dekodéry 1 z N Střední odborná škola Otrokovice www.zlinskedumy.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing. Miloš Zatloukal."

Podobné prezentace


Reklamy Google