Устройство умножения двоичных положительных чисел

 

          На каждом выходе образуется уровень логической 1 при определённой комбинации на входах. Если дешифратор выполняется на элементах И-НЕ, то выходные сигналы получаем с инверсией. Каждой комбинации входного кода соответствует уровень логического нуля на определённом выходе, а на остальных выходах устанавливается уровень логической единицы. Дешифраторы с инверсными  выходами удобно применять в схемах позиционной индикации на светодиодах.

        На основе дешифраторов можно строить различные схемы преобразования кодов: мультиплексоры, демультиплексоры, формирователи произвольных логических функций, схемы управления различными индикаторными устройствами и т.д.

         И выше сказанного можно сказать, что дешифратор используется для обработки преобразования двоичных чисел в небольшие по значению десятичные числа. Число входов  дешифратора равно количеству разрядов поступающих двоичных чисел. Число выходов равно полному количествудвоичных чисел этой разрядности.

         Рассмотрим подробнее принцип работы дешифратора, используемого в данной работе.

        Итак, номер подключаемого индикатора задаётся в двоичном коде с выходов счётчика, который затем поступает на входы дешифратора. Далее дешифратор синтезируется. Целью синтеза является построение комбинационного устройства, обеспечивающего заданное функционирование, при минимальных аппаратурных затратах, при ограничениях, наложенных на используемую элементную базу.

           Синтез дешифратора я осуществляла в следующей последовательности:

1. Составила таблицу истинности данного дешифратора

Х3	Х2	Х1	Х0	у
0	0	0	0	0
0	0	0	1	1
0	0	1	0	2
0	0	1	1	3
0	1	0	0	4

 

по которой очевидно, что число входов дешифратора равно четырем, как и было задано.

3. Функции в табличной форме записала в виде логического выражения СДНФ – форма ДНФ (форма представления функции, при которой логическое выражение строится в виде суммы, где каждое слагаемое является простой конъюнкцией аргументов и их инверсий), где в каждом слагаемом представлены все аргументы или их инверсии.

СДНФ = (Х0Х1Х2Х3) + (Х0Х1Х2Х3) + (Х0Х1Х2Х3) + (Х0Х1Х2Х3) + (Х0Х1Х2Х3).

4. Произвела минимизацию логичных функций.

Недостаток построения по канонической форме (СДНФ) в том, что схемы хоть и работают правильно, но они избыточны, сложны и требуют большого числа логических элементов. По этой причине, не изменив функцию, можно упростить её, т.е. минимизировать. В этом случае схема будет более существенна и более простой.

5. Провела логическую функцию в заданный базис, соответствующий ограничениям на элементную базу. Поэтому в данной схеме дешифратора задействованы только элементы НЕ (инверторы) – 4шт. и И (конъюнктуры) – 5шт.
6. Построила функциональную схему.

      Выходы дешифратора  подключила ко входам S – индикаторов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.СЕМИСЕГМЕНТНЫЕ ИНДИКАТОРЫ У5.

        Простейшими приборами отображения информации в цифровых устройствах являются светодиоды, цифровые индикаторы и световые табло.

        Цифровые и знаковые индикаторы бывают одноразрядными и многоразрядными и их знаки составляются из семи и более (9, 11, 16, 18 … ) сегментов. Из цифровых наибольшее распространение получили семисегментные индикаторы, в которых стилизованное изображение цифр (и некоторого набора букв) составляют из семи линейных сегментов, расположенных в виде цифры восемь (8), (рис. 5.1), т.е. при различных комбинациях светящихся элементов высвечиваются цифры от 0 до 9. Например, для цифры 0 необходимо погасить сегмент g, а остальные должны светиться. Для цифры 1 – светятся сегменты b и c; сегменты a, d, e, f, g погашены и т.д. Сегмент будет гореть, ели на него подано напряжение логического нуля. Сегмент будет погашен, если на него будет подано напряжение логической единицы.

 

Рис. 5.1

 

        В данной работе используются именно семисегментны, причем,  4 индикатора, согласно заданию, которые по очерёдности высвечивают цифры числа 3658, согласно моему варианту. Уже было упомянуто выше, что на вход S сигнал поступает с дишифратора, а на остальные с преобразователя.

        Высвечивание выбираемого сегмента или группы сегментов при получении изображения знака обеспечивается включением их в цепь прохождения тока.

        Семисегментные индикаторы бываю светодиодными либо жидкокристаллическими. Жидкокристаллические индикаторы, в отличие от светодиодных, не излучают света, поэтому  для считывания с них информации необходимо либо естественное освещение, либо дополнительный источник света.

        Промышленность выпускает несколько типоразмеров индикаторов, широко используемых  в электронных часах, микрокалькуляторах и других устройствах с цифровой индикацией. Ток индикатора, как правило, не превышает сотен микроампер, что и предопределило их использование в малогабаритных экономичных устройствах. Срок службы таких индикаторов очень велик, наработка на отказ составляет 20-30 тыс. часов.

                Семисегментные индикаторы - это наиболее простая реализация индикатора, которая может отображать арабские цифры. Такие индикаторы используют только для отображения простейших сообщений

        Если достоинством таких индикаторов можно считать его относительную простоту управления, то существенным недостатком его является риск, что единственная ошибка в управляющем коде или неисправность одного сегмента приводит практически к полной невозможности чтения данной цифры.

 

 

 

 

            

 

 

 

 

 

       Вып.   Туспекова  Д.Д.                   17.10.09

      Пров.       17.10.09