Комбинационные цифровые устройства тест

Введение в цифровую схемотехнику — тест 5

Упражнение 1: Номер 1
Ответ:

Номер 2
Ответ:

Номер 3
Ответ:

Упражнение 2: Номер 1
Ответ:

Номер 2
Ответ:

Номер 3
Ответ:

Упражнение 3: Номер 1
Ответ:

Номер 2
Ответ:

Номер 3
Ответ:

Упражнение 4: Номер 1
Ответ:

Номер 2
Ответ:

Номер 3
Ответ:

Упражнение 5: Номер 1
Ответ:

Номер 2
Ответ:

Номер 3
Ответ:

Упражнение 6: Номер 1
Ответ:

Номер 2
Ответ:

Номер 3
Ответ:

Упражнение 7: Номер 1
Ответ:

Номер 2
Ответ:

Номер 3
Ответ:

Упражнение 8: Номер 1
Ответ:

Номер 2
Ответ:

Номер 3
Ответ:

Упражнение 9: Номер 1
Ответ:

Номер 2
Ответ:

Номер 3
Ответ:

Упражнение 10: Номер 1
Ответ:

Номер 2
Ответ:

Номер 3
Ответ:

Упражнение 11: Номер 1
Ответ:

Номер 2
Ответ:

Номер 3
Ответ:

Упражнение 12: Номер 1
Ответ:

Источник

Комбинационные цифровые устройства

date image2015-07-14
views image9053

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Логические устройства разделяют на два класса: комбинационные и последовательностные.

Устройство называют комбинационным, если его выходные сигналы в некоторый момент времени однозначно определяются входными сигналами, имеющими место в этот момент времени.

Иначе устройство называют последовательностным или конечным автоматом (цифровым автоматом, автоматом с памятью). В последовательностных устройствах обязательно имеются элементы памяти. Выходные сигналы последовательностных устройств определяются не только сигналами, имеющимися на входах в данный момент времени, но и состоянием элементов памяти. Таким образом, реакция последовательностного устройства на определенные входные сигналы зависит от предыстории его работы.

Шифратор – это комбинационное устройство, преобразующее десятичные числа в двоичную систему счисления, причем каждому входу может быть поставлено в соответствие десятичное число, а набор выходных логических сигналов соответствует определенному двоичному коду. Число входов и выходов в полном шифраторе связано соотношением n=2 m , где n – число входов, m – число выходов. Шифратор для преобразования десятиразрядного единичного кода (десятичных чисел от 0 до 9) в двоичный код. Условное изображение такого шифратора и таблица соответствия кода приведены на рис. 11.1. Используя данную таблицу соответствия, запишем логические выражения, включая в логическую сумму те входные переменные, которые соответствуют единице некоторой выходной переменной. Так, на выходе y1 будет логическая «1» тогда, когда логическая «1» будет или на входе Х1, или Х2, или Х5, или Х7, или Х9, т.е. у113579.

Рис. 16.1. Схема шифратора и таблица соответствия кода

Представим на рис. 16.2 схему такого шифратора, используя элементы ИЛИ.

Рис. 16.2. Шифратор на логических элементах ИЛИ

Если на всех входах – логическая единица, то на всех выводах также логическая единица, что соответствует числу 0 в так называемом инверсном коде (1111). Если хотя бы на одном входе имеется логический ноль, то состояние выходных сигналов определяется наибольшим номером входа, на котором имеется логический ноль, и не зависит от сигналов на входах, имеющих меньший номер.

Основное назначение шифратора – преобразование номера источника сигнала в код (например, номера нажатой кнопки некоторой клавиатуры).

Дешифратором называется комбинационное устройство, преобразующее n-разрядный двоичный код в логический сигнал, появляющийся на том выходе,

десятичный номер которого соответствует двоичному колу. Число входов и выходов в так называемом полном дешифраторе связано соотношением m=2 n , где n – число входов, а m – число выходов. Если в работе дешифратора используется неполное число выходов, то такой дешифратор называется неполным. Так, например, дешифратор, имеющий 4 входа и 16 выходов, будет неполным, а если бы выходов было только 10, то он являлся бы полным.

Обратимся для примера к дешифратору К555ИД6 серии К555 (рис. 16.3).

Рис. 16.3. Схема дешифратора

Дешифратор имеет 4 прямых входа, обозначенных через А1, …, А8. Аббревиатура А обозначает «адрес». Указанные входы называют адресным. Цифры определяют значения активного уровня (единицы) в соответствующем разряде двоичного числа. Дешифратор имеет 10 инверсных выходов . Цифры определяют десятичное число, соответствующее заданному двоичному числу на входах.

Дешифратор – одно из широко используемых логических устройств. Его применяют для построения различных комбинационных устройств. Шифраторы и дешифраторы являются примерами простейших преобразователей кодов.

Читайте также:  Краш тест aurus senat

Преобразователями кодов называют устройства, предназначенные для преобразования одного кода в другой, при этом часто они выполняют нестандартные преобразования кодов. Преобразователи кодов обозначают через X/Y.

Рассмотрим особенности реализации преобразователя на примере преобразователя трехэлементного кода в пятиэлементный по таблице соответствия кодов, приведенной на рис. 16.4.

Рис. 16.4. Таблица соответствия кодов для преобразователя кодов

Здесь через N обозначено десятичное число, соответствующее входному двоичному коду. Преобразователи кодов создают по схеме дешифратор – шифратор. Дешифратор преобразует входной код в некоторое десятичное число, а затем шифратор формирует выходной код. Схема преобразователя, созданного по такому принципу, приведена на рис. 16.5.

Рис. 16.5. Схема преобразователя кодов

Мультиплексором называют комбинационное устройство, обеспечивающее передачу в желаемом порядке цифровой информации, поступающей по нескольким входам на один выход. Мультиплексоры обозначают через MUX, а также через MS. Функционально мультиплексор можно изобразить в виде коммутатора, обеспечивающего подключение одного из нескольких входов (их называют информационными) к одному выходу устройства. Кроме информационных входов в мультиплексоре имеются адресные входы и разрешающие (стробирующие). Сигналы на адресных входах определяют, какой конкретно информационный канал подключен к выходу. Если между числом информационных входов n и числом адресных входов m действует соотношение n=2 m , то такой мультиплексор называют полным. Если n m , то мультиплексор называют неполным.

Рассмотрим функционирование двухвходового мультиплексора (2→1), который условно изображен в виде коммутатора, а состояние его входов Х1, Х2 и выхода Y приведено в таблице (рис. 16.6).

Рис. 16.6. Двухвходовый мультиплексор

Исходя из таблицы, можно записать следующее уравнение:

На рис. 16.7 показаны реализация такого устройства и его условное графическое обозначение. Основой данной схемы является являются две схемы совпадения на элементах И, которые при логическом уровне «1» на одном из своих входов повторяют на выходе то, что есть на другом входе.

Рис. 16.7. Реализация двухвходового мультиплексора

на логических элементах И

Мультиплексоры являются универсальными логическими устройствами, на основе которых создают различные комбинационные и последовательностные схемы. Мультиплексоры могут использовать в делителях частоты, триггерных устройствах, сдвигающих устройствах, для преобразования параллельного двоичного кода в последовательный и др.

Демультиплексором называют устройство, в котором сигналы с одного информационного входа поступают в желаемой последовательности по нескольким выходам в зависимости от кода на адресных шинах. Таким образом, демультиплексор в функциональном отношении противоположен мультиплексору. Демультиплексоры обозначают через DMX или DMS.

Рис. 16.8. Функциональная схема демультиплексора с двумя выходами

Если соотношение между числом выходов n и числом адресных входов m определяется равенством n=2 m , то такой демультипликатор называют полным, при n m демультиплексор является неполным.

Рассмотрим функционирование демультипликатора с двумя выходами, который условно изображен в виде коммутатора, а состояние его входов приведено в таблице (рис. 16.8). Из этой таблицы следует: , т.е. реализовать такое устройство можно так, как показано на рис. 16.9.

Рис. 16.9. Реализация демультиплексора с двумя выходами

на логических элементах И

Функции демультиплексоров сходны с функциями дешифраторов. Дешифратор можно рассматривать как демультиплексор, у которого информационный вход поддерживает напряжение выходов в активном состоянии, а адресные входы выполняют роль входов дешифратора. Поэтому в обозначении как дешифраторов, так и демультиплексоров используются одинаковые буквы – ИД. Выпускают дешифраторы (демультиплексоры) К155ИД3, К531ИД7 и др.

Сумматоры – это комбинационные устройства для сложения чисел. Рассмотрим сложение двух одноразрядных двоичных чисел, для чего составим таблицу сложения (таблицу истинности), в которой отразим значения входных чисел А и В, значение результата суммирования S и значение переноса в старший разряд P (рис. 16.10). Работа устройства, реализующего таблицу истинности, описывается следующими уравнениями: .

Очевидно, что по отношению к столбцу S реализуется логическая функция «исключающее ИЛИ», т.е. S=A B.

Рис. 16.10. Таблица истинности

Устройство, реализующее таблицу (рис. 16.10), называют полусумматором, и оно имеет логическую структуру, изображенную на рис. 16.11. Поскольку полусумматор имеет только два входа, он может использоваться для суммирования лишь в младшем разряде.

Рис. 16.11. Схема полусумматора

При суммировании двух многоразрядных чисел для каждого разряда (кроме младшего) необходимо использовать устройство, имеющее дополнительный вход переноса.

Читайте также:  Практическим этапом стоматологического просвещения является тест

Рис. 16.12. Схема полного сумматора

Такое устройство (рис. 16.12) называют полным сумматором и его можно представить как объединение двух полусумматоров (Рвх – дополнительный вход переноса).

Источник

Комбинационные цифровые устройства

Под комбинационным цифровым устройством (КЦУ) понимается цифровое устройство , обеспечивающее преоб-разование совокупности N входных цифровых сигналов в М выходных. При этом состояние выходных сигналов в данный момент времени определяется состоянием вход-ных сигналов в этот же момент времени. Т. е. КЦУ «не помнит» предыстории поступления сигналов на его вход. Правила функционирования КЦУ определяются реализуе-мыми ими функциями алгебры логики.

Реализация КЦУ предполагает выбор определенных ло-гических элементов из заданного набора и их соединение таким образом, чтобы обеспечивалась зависимость цифро-вых выходных сигналов от входных с заданными правила-ми функционирования.

При реализации КЦУ широко используются интеграль-ные комбинационные логические микросхемы малой сте-пени интеграции, образующие основу элементной базы цифровой электроники.

При выборе конкретной микросхемы необходимо руко-водствоваться видом реализуемой ею логической функ-ции, быстродействием, нагрузочной способностью и воз-можностью совместимости электрических характеристик входных и выходных сигналов с остальными элементами схемы.

Стандартные буквенные обозначения в маркировке ком-бинационных микросхем ТТЛ-, ЭСЛ- и КМОП-типов, оп-ределяющие выполняемые ими функции: ЛА обозначает функцию И — НЕ; ЛЕ – функцию ИЛИ — НЕ; ЛИ –функцию И; ЛЛ – функцию ИЛИ; ЛР – функцию И – ИЛИ – НЕ; ЛН – функцию НЕ; ЛП – функцию повторителя.

При формировании сигналов ТТЛ- или КМОП-уровней из аналогового сигнала, например из синусоиды, при об-работке сигналов в условиях большого уровня помех, а также в генераторах импульсов широкое применение наш-ли цифровые триггеры Шмитта. Характерной особенно-стью этих элементов является наличие гистерезиса на их передаточной характеристике.

При плавном изменении входного сигна-ла у триггера Шмита происходит скачко-образное изменение выходного, причем пороги срабатывания при переходе из нуля в единицу и из единицы в нуль от-личаются. Из рисунка видно, что уровни выходных напряжений логической единицы и логического нуля соответствуют стандартным ТТЛ

-уровням: Е 0 ≈ 0,2В и Е 1 ≈ 3,5В. Однако значение порого-вого напряжения, которое у ТТЛ –элементов U пор ≈ 1,5В, отличается: у триггера Шмита оно имеет два значения U пор1,0 ≈ 1,65В и U пор0,1 ≈ 0,85В.

В случаях, когда часть входов многовходовых элементов остается незадействованной, на неиспользованные входы этих элементов необходимо подавать логические нули или логические единицы в зависимости от логики выполняе-мой операции. Так, если неиспользуемыми являются отде-льные входы элемента И, то, чтобы результат операции не исказился, на них необходимо подавать напряжения логи-ческой единицы. Сделать это можно, подключив неиспо-льзуемые входы элемента И через ограничительный рези-стор к источнику питания. Если неиспользуемыми являю-тся входы элемента ИЛИ, то их необходимо подключить через ограничительный резистор к нулевому потенциалу общего провода, подав на них, таким образом, уровень на-пряжения логического нуля.

Если количества входов элемента недостаточно, то воз-можно наращивание входов схемы путем пирамидального объединения нескольких элементов. Применение подоб-ных структур, позволяющих на базе двух четырехвходо-вых элементов осуществить обработку восьми логических переменных для логического умножения и логического сложения, показано на рисунках:

Сумматоры – это класс КЦУ, выполняющих операцию математического сложения двух двоичных п-разрядных чисел. Сумматоры бывают полными и неполными.

Неполный сумматор (полусумматор) – представляет со-бой комбинационное устройство с двумя входами и двумя выходами, выполняющее операцию сложения двух одно-разрядных чисел в соответствии с таблицей истинности:

А и В – входные одно-разрядные числа; S1 – выход суммы; Р1 – вы-ход переноса в стар-ший разряд.

При суммировании многоразрядных двоичных чисел с помощью одноразрядных сумматоров их необходимо сое-динить в последовательные структуры. Выходы переноса Р микросхем младших разрядов подключаются к входам переноса Р-1 микросхем старших разрядов. Отдельные ра-зряды слагаемых подаются на входы А и В микросхем соответствующих разрядов, а с их выходов S снимаются разряды результата суммирования. Выход переноса Р ми-кросхемы самого старшего разряда является выходом пе-реноса результата суммирования всего п-разрядного чис-ла. Структурная схема одноразрядного полного сумматора,

Такой способ наращивания разрядности сумматоров пу-тем последовательного объединения нескольких полных сумматоров меньшей разрядности достаточно прост в схе-мной реализации, но имеет существенный недостаток – низкое быстродействие.

Читайте также:  Гуморальную регуляцию иммунного ответа осуществляют тест

Этого недостатка лишены сумматоры с параллельным переносом. Для построения четырехразрядного сумматора с параллельным переносом необходимо полученные функ-ции алгебры логики (ФАЛ) для Рi каждого разряда подать на соответствующие входы Р-1 полных одноразрядных сумматоров. Пример такой структуры приведен на ри-сунке, из которого видно, что даже для четырехразрядного сумматора требуется достаточно сложная схема фор-мирования переноса. Поэтому такие схемы реализуют для сложения чисел с разрядностью не более четырех бит.

При необходимости реализации быстродействующих сумматоров для сложения двоичных чисел большей раз-рядности используют набор сумматоров с параллельным переносом.

Дешифраторы и шифраторы.

Дешифратор – это устройство, предназначенное для преобразования двоичного кода в напряжение логической единицы (логического нуля) на том выходе, номер которо-го совпадает со значением двоичного кода на входе. При п входах в полном дешифраторе имеется 2п выходов, т.е. для каждой комбинации входных сигналов имеется соот-ветствующий выход. Дешифратор, у которого при п входах число выходов меньше 2п, называется неполным. Другое название дешифратора – декодер. Принцип работы полно-го трехразрядного дешифратора рассмотрим на примере

Источник

Тест по теме «Цифровые устройства комбинационного типа» из программы дисциплины «Цифровая схемотехника»

Тест по дисциплине «Цифровая схемотехника»

Как называется одноразрядная суммирующая схема с тремя входами?

полный одноразрядный сумматор

Какая функциональная схема изображена на рисунке ниже?

hello_html_m3dee563d.png

полный одноразрядный сумматор

Схема какого устройства представлена на рисунке:

hello_html_40e6890d.png?

последовательный многоразрядный сумматор

параллельный многоразрядный сумматор с последовательным переносом

параллельный сумматор с параллельным переносом

Как называется функциональный узел, предназначенный для преобразования поступающих на его входы управляющих сигналов в n-разрядный двоичный код ?

Как называется функциональный узел, вырабатывающий сигнал «логическая 1» или сигнал «логический 0» только на одном из своих 2 n выходах в зависимости от кода двоичного числа на n входах?

Как называется функциональный узел, который имеет n адресных входов, N=2 n информационных входов, один выход и осуществляет управляемую коммутацию информации, поступающей по N входным линиям, на одну выходную линию?

Как называется функциональный узел, осуществляющий управляемую коммутацию информации, поступающей по одному входу, на N выходов?

На каком рисунке представлено условное графическое обозначение шифратора?

hello_html_11a33312.pngc. hello_html_6c3163e5.png

hello_html_m4818a7d1.pngd . hello_html_m320ed236.png

Какое устройство сравнивает два числа и устанавливает, какое из них больше?

устройство сравнения кодов

Как называются цифровые устройства, логические значения на выходе которых однозначно определяются совокупностью или комбинацией сигналов на входах в данный момент времени?

цифровые устройства комбинаторного типа

цифровые устройства последовательного типа

цифровые устройства комбинационного типа

цифровые устройства последовательностного типа

0-4 правильных ответов – «неудовлетворительно»

5-6 правильных ответов – «удовлетворительно»

7-8 правильных ответов – «хорошо»

9-10 правильных ответов – «отлично»

  • Все материалы
  • Статьи
  • Научные работы
  • Видеоуроки
  • Презентации
  • Конспекты
  • Тесты
  • Рабочие программы
  • Другие методич. материалы

Номер материала: ДБ-525446

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Иностранным студентам упростят пребывание в России

Время чтения: 1 минута

Почему дети так любят динозавров

Время чтения: 3 минуты

В Рособрнадзоре рассказали о предварительных результатах ЕГЭ-2021

Время чтения: 3 минуты

Власти Москвы объявили об обязательной вакцинации работников сферы образования

Время чтения: 2 минуты

В Петербурге отменили бал медалистов

Время чтения: 1 минута

Уральскому студенту снизили дипломную оценку за цветные волосы

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Поделиться с друзьями
Наши факторы
Adblock
detector