ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 17-18

Тема: Дослідження демультиплексорів і дешифраторів.

Мета роботи. Вивчити принципу роботи та експериментальне дослідження демульти-плексорів і дешифраторів у інтегральному виконанні; проаналізувати отримані результати.

1. Теоретичні відомості

Демультиплексори в функціональному аспекті протилежні мультиплексорам. Тут сиґнали з одного інформаційного входу розподіляються в потрібній послідовності по декількох виходах. Вибір потрібної вихідної шини забезпечується задаванням відповідного коду на адресних входах. Якщо є m адресних входів, демультиплексор, залежно від конструкції, може мати до 2^m виходів. Логічна структура простого демультиплексора зображена на мал. 3.1.

Мал. 3.1

Таблиця істинності показана нижче.

Таблиця 3.1

Дешифратором (декодером) називають пристрій з декількома входами та виходами, у якому певним комбінаціям вхідних сиґналів відповідає активний стан одного з виходів. Дешифратор можна розглядати як демультиплексор, у якому адресні входи стали інформаційними, а колишній інформаційний вхід, на який подається напруга певного рівня (U₀ або U₁), підтримує напругу вихідних виводів в активному стані.

Якщо в демультиплексора (1:4) на інформаційному вході підтримувати потенціал U⁰, або на вході дозволу U¹, то пристрій працюватиме як дешифратор 2:4. Отже, між двома типами цих пристроїв нема принципової різниці, а відмінність зводиться до виду сиґналів на поодиночному вході: якщо він змінюється в часі - це демультиплексор, якщо ні - це дешифратор. У дешифраторів цього входу досить часто нема, а вихідні сиґнали на активному виході мають одне значення, яке є наперед відоме.

2. Практична частина

Під’єднання виводів потрібно здійснювати ретельно, без розривів. Адже тоді можлива неправильна робота схеми. Для зручності під’єднань можна застосовувати «крапку». Її вста-новлення на схемі у потрібних місцях дає можливість краще проектувати складні вузли.

Мал.3.2. Мікросхеми К155ИД4 та К564ИД1 зліва направо.

 

Таблиця 3.2.

 

Таблиця 3.3.

Мікросхема К155ИД4 містить в одному корпусі два демультиплексори-дешифратори. Кожна секція має один інформаційний вхід та один вхід дозволу. Інформаційний вхід однієї секції (ввід 1) - прямий, а другої - інверсний (ввід 15). Два адресні входи А та В - загальні для двох секцій.

Кожна секція має по чотири виходи D0 - D3 i E0 - E3. Активним рівнем вихідних сиґналів є U⁰_вих. Залежно від схеми включення, мікросхема може бути використана в таких режимах: два демультиплексори «з однієї лінії на 4»; два дешифратори «з двох ліній на 4»; демультиплексор «з однієї лінії на 8»; дешифратор «з трьох ліній на 8». Умовне графічне позначення мікросхеми К155ИД4 зображене на мал. 3.2.

Два дешифратори «з двох ліній на 4» (2:4) можна одержати, якщо входи А та В використовувати як інформаційні, тоді V1 та D (для однієї секції ) і V2 та Е - (для другої секції) будуть входами дозволу.

Мультиплексори КМОН-структури, завдяки двонапрямленим ключам, можуть працювати і як демультиплексори, і як дешифратори. Інформаційні виводи таких мікросхем позначають як входи/виходи. Керують ними так само, як мультиплексорами.

Мікросхема К564ИД1 використовується для перетворення двійково-десяткового коду в десятковий, або - двійкового у вісімковий. Вона має чотири вхідних та десять вихідних виводів (мал. 3.2). Двійково-десятковий код подається з урахуванням розрядності на входи 1, 2, 4, 8. Кожному наборові відповідає потенціал високого рівня U¹_вих на одному з десяти виходів, згідно з таблицею істинності (табл.9.3). З цієї таблиці випливає, що з появою логічної «1» на вході вищого розряду 8 (вивід 11), на виходах з номерами від 0 до 7 не виникає рівня логічної «1». Ця властивість дає змогу використовувати мікросхему як демультиплексор «один до 8» або дешифратор трирозрядного двійкового коду з входом дозволу. У цьому випадку вхід 8 є інформаційний, а імпульсні сиґнали, які виникають на цьому вході, повторюються з інверсією на активному виході.

Під час роботи в режимі трирозрядного дешифратора вхід 8 використовується як вхід дозволу. Якщо на цей вхід подати низький логічний рівень, то відбувається декодування сиґналів, які надходять на входи 1, 2, 4. Стан логічної «1» забороняє вісімкове перетворення і на виходах 0 - 7 з’являється рівень логічний «0».

2.1. Програма роботи та завдання.

2.1.1. Побудувати схему мал.3.1 та перевірити її роботу за таблицею істинності. У звіт занести схему мал.3.1., таблицю 3.1, а також логіку роботи даного демультиплексора.

2.1.2. Вивчити принцип роботи дешифратора та демультиплексора, побудувати таблицю істинності та схему (на основі логічних елементів) вигляду «2 в 4» для подвійного дешифратора-демультиплексора мікросхеми К155ИД4.

2.1.3. Вивчити принцип роботи та виписати у звіт таблицю істинності дешифратора на основі мікросхеми К564ИД1.

2.1.4. Навести короткий приклад застосування дешифратора або демультиплексора.

         2.1.5. У звіт занести усі схеми, вихідні дані, вимірювані та розраховані дані. Відповісти письмово на контрольні питання.