Эксперимент 1. Исследование работы дешифратора 3x8 в основном режиме.
Таблица 1
С | В | А | G | Y0 | Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 |
0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
^ Для простоты заполнения таблицы истинности в ней можно отмечать только выводы с низким уровнем сигнала.
Эксперимент 2. Исследование дешифратора 3x8 в режиме 2x4.
а) Таблица 2
С | В | А | Y0 | Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 |
0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Выводы, на которых уровень сигнала не изменяется | Y4, Y5, Y6, Y7 |
б) Таблица 3
С | В | А | Y0 | Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
Выводы, на которых уровень сигнала не изменяется | Y0, Y1, Y2, Y3 |
в) Таблица 4
С | В | А | Y0 | Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 |
0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
Выводы, на которых уровень сигнала не изменяется | Y2, Y3, Y6, Y7 |
Эксперимент 3. Исследование работы дешифратора в качестве демультиплексора.
Таблица 5
С | В | А | Y0 | Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 |
0 | 0 | 0 | G | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 0 | 1 | 1 | G | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 | G | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | G | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | G | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | G | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | G | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | G |
^ Выводы с изменяющимся сигналом отмечать в клетках таблицы как G.
Эксперимент 4. Исследование дешифратора 3x8 с логической схемой на выходе.
Таблица 6
G | C | B | A | F |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Аналитическое выражение для функции | _ _ F=GCB GCB |
^ Эксперимент 5. Исследование микросхемы 74138.
а) Таблица 7
С | В | А | Y0 | Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 |
0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
б) Таблица 8
С | В | А | Y0 | Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 |
0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
в) Таблица 9
С | В | А | Y0 | Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 |
0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
^ Эксперимент 6. Исследование микросхемы 74138 с помощью логического анализатора.
Диаграммы на экране логического анализатора
Упражнения
Применение дешифраторов
Задачи для самостоятельного решения
Задача 1.
Соберите схему, изображенную на рисунке 1, микросхема 74139 - сдвоенный четырехканальный мультиплексор. Составьте таблицу функционирования схемы. К какому типу относится схема?
Рис.1
D | C | B | A | Y0 | Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 | Y8 | Y9 | Y10 | Y11 | Y12 | Y13 | Y14 | Y15 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
Задача 2.
Разработайте и соберите при помощи Electronics Workbench схему дешифратора 4x16 на основе двух базовых дешифраторов, 3x8. Убедитесь в правильности его функционирования. Рассмотрите варианты использования оставшихся входов разрешения для организации режима разрешения.
Задача 3.
Разработайте и соберите по аналогии с предыдущим заданием при помощи Electronics Workbench схему дешифратора 5x32 на основе четырех дешифраторов 3x8. Убедитесь в правильности его функционирования.
Указание: старшие разряды входного пятиразрядного кода е и d подключите к входам разрешения так, чтобы функции разрешения для соответствующих входов определялись следующими выражениями: (для формирования последнего произведения необходим элемент НЕ).
Задача 4.
Разработайте, соберите и испытайте схемы на основе базового дешифратора и элементов 2И-НЕ или 2И, реализующие заданную функцию F. На входе разрешения установить активный уровень. Варианты задач приведены ниже.
1) ;
2) ;
3) ;
4) ;
5) ;
6)
7) ;
8) .
C | B | A | F |
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 |
Y0 | Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 | F |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
Задача 5.
Разработайте, соберите и испытайте схемы на основе дешифратора 3x8 и элемента И-НЕ, реализующие заданную функцию F. Один из входов разрешения использовать для подачи аргумента одного из сигналов. Варианты задач приведены ниже.
1) ;
2) ;
3) ;
4) ;
5) ;
6) .
1
D | C | A | F |
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 |
Задача 6.
Разработайте, соберите и испытайте схемы на основе дешифратора, формирующие нули на указанных выходах при следующих комбинациях логических уровней на входах, заданных шестнадцатеричными числами:
Выводы | ||||||||
№ вар. | Y0 | Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 |
1. | 0…7 | 8…F | 10…17 | 18…1F | 20…27 | 28…2F | 30…37 | 38…3F |
2. | 0,2,4,6 | 1,3,5,7 | 8,A,C,E | 9,B,D,F | 10,12, 14,16 | 11,13, 15,17 | 18,1A, 1C,1E | 19,1B, 1D,1F |
3. | 0,4,8,С | 1,5,9,D | 2,6,A,E | 3,7,B,F | 10,14 18,1C | 11,15, 19,1D | 12,16, 1A,1E | 13,17, 1B,1F |
4. | 0,8, 10,18 | 1,9, 11,19 | 2,A, 12,1A | 3,B, 13,1B | 4,C, 14,1C | 5,D, 15,1D | 6,E, 16,1E | 7,F 17,1F |
Контрольные вопросы
1. Какие логические функции выполняет дешифратор?
2. Каково назначение входов управления в дешифраторе, кап влияет сигнал управления на выходные функции дешифратора?
3. Какие дополнительные логические элементы необходимы для реализации логических функции n аргументов на основе дешифратора с прямыми выходами? А с инверсными?
4. Как выглядит схема дешифратора 2x4, выполненная в базисе И, ИЛИ, НЕ? Входы дешифратора А, В, выходы Y0, Y1, Y2, Y3. Сколько элементов каждого типа для этого требуется?
5. Как надо видоизменить схему дешифратора 2x4 в предыдущем случае, чтобы оснастить её прямым управляющим входом? Инверсным? Обозначьте входы дешифратора А, В, управляющий вход G или , выходы Y0, Y1, Y2, Y3.
6. Как из двух дешифраторов 2x4 сделать один дешифратор 3x8?
7. Как на основе нескольких дешифраторов 2x4 с управляющим входом сделать дешифратор 4x16? Сколько дешифраторов 2x4 потребуется для решения этой задачи, если не использовать другие; элементы?
8. Как на основе дешифратора 2x4 сделать схему, фиксирующую совпадение двух бит (А=В=1, А=В=0) и реализующую функцию F = ABv ?
9. Как на основе дешифратора сделать логическую схему, реализующую функцию F= v
?
Практическая работа №4