Преобразователи кодов в интегральном исполнении
Для формирования цифр и знаков на семисегментных, матричных и шкальных индикаторах используются специальные микросхемы. Существуют также микросхемы для преобразования двоичного кода в двоично-десятичный и наоборот. В этом случае преобразователи кодов служат для перевода одной формы числа в другую. Их входные и выходные переменные однозначно связаны между собой (эту связь можно задать таблицами переключений или логическими функциями).
Микросхема К155ПР6 – преобразователь двоично-десятичного кода в двоичный, а К155ПР7 двоичного кода в двоично-десятичный (рис. 2). Основой таких преобразователей является запоминающая матрица емкостью 256 бит. Ячейки матрицы соединены в соответствии с программой преобразования. Матрицей управляет дешифратор с 5 входами и 32 выходами. На входы А, В,..., Е ПР6 подается двоично-десятичный код с весом 1-2-4-5-10. Вход Р (F) разрешает преобразование, если на него подан низкий уровень напряжения. Когда на вход Р (F) подано напряжение высокого уровня, то преобразование запрещено, а на выходах Y1...Y6(8) появится напряжение высокого уровня. Состояния микросхем ПР6 и ПР7 представлены в табл. 2 и 3.
Рис. 2. Условное обозначение и цоколевка микросхем ПР6 и ПР7
Таблица 2. Состояния микросхемы ПР6.
Десятичное число | Двойчно-десятичный код | Двоичный код | |||||||||
ВХОДЫ | ВЫХОДЫ | ||||||||||
P | Е | D | C | B | A | Y5 | Y4 | Y3 | Y2 | Y1 | |
любой | # | # | # | # | # | ||||||
Вес разряда |
Пример преобразования кодов:
Десятичное число 9. Разбиваем число как сумму его весов: 9=5+4Þ на D и C появятся 1, на остальных входах 0. Разбиваем число как сумму его весов: 9=8+1=23+20Þ на Y4 и Y1 появятся 1, на остальных выходах 0.
Десятичное число 19 имеем 19=10+5+4Þ на Е, D и C появятся 1, на остальных 0.
19=16+2+1=24+21+20Þ на Y5, Y2 и Y1 появятся 1, на остальных выходах 0.
Таблица 3. Состояния микросхемы ПР7.
Десятичное число | Двоичный код | Двойчно-десятичный код | ||||||||||
ВХОДЫ | ВЫХОДЫ | |||||||||||
F | Е | D | C | B | A | Y6 | Y5 | Y4 | Y3 | Y2 | Y1 | |
,,, | ,,, | ,,, | ,,, | ,,, | ,,, | ,,, | ,,, | ,,, | ,,, | ,,, | ,,, | ,,, |
любой | # | # | # | # | # | |||||||
Вес разряда |
Описание лабораторного стенда
Для выполнения лабораторной работы задействованы следующие блоки комплекта лабораторного оборудования К32: сменное устройство УС-18, программатор кодов (ПК), программатор серии импульсов (ПСИ), блок цифровой индикации (БЦИ), блок питания (БП) на 5 В. Схема электрическая УС-18 представлена на рис. 3.
Рис. 3. Схема сменного устройства УС-18 (DD2 – К155ПР6, DD3 – К155ПР7).
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с устройством, принципом действия преобразователей кодов.
2. Установить кассету со сменным устройством УС-18 в разъем на передней панели стенда и закрепить ее винтами, расположенными с левой и правой стороны кассеты.
На лицевой панели БУК нажать кнопку «Сеть».
Нажать кнопку «Питание V +5».
Если светодиод под надписью « Питание V +5» не светится, отжать кнопку и через 2-3 минуты нажать повторно, если после этого светодиод не светится, то необходимо повернуть винты, крепящие кассету, по часовой стрелке на 0,5-2 оборота.
Если светодиоды не светятся, то выключить стенд и обратиться к преподавателю.
3. Исследование работы преобразователя двоично-десятичного кода в двоичный (DD2):
3.1. Кнопками Н3...Н7 ПК подается двоично-десятичный код с весом 10-5-4-2-1 соответственно. Сигнал на разрешающий вход P подается кнопкой Н1 ПК (активный уровень входа – низкий, поэтому микросхема DD2 работает при отжатой кнопке Н1).
3.2. Выходной двоичный код индицируется на индикаторах Q27...Q31.
Q25 | Q26 | Q27 | Q28 | Q29 | Q30 | Q31 | Q32 | |
3.3. По результатам исследования преобразователя двоично-десятичного кода в двоичный заполнить табл. 4.
Таблица 4. Результаты эксперимента.
Десятичное число | Двойчно-десятичный код | Двоичный код | |||||||||
ВХОДЫ | ВЫХОДЫ | ||||||||||
P | Е | D | C | B | A | Y5, Q27 | Y4, Q28 | Y3, Q29 | Y2, Q30 | Y1, Q31 | |
,,, | ,,, | ,,, | ,,, | ,,, | ,,, | ,,, | |||||
любой | # | # | # | # | # | ||||||
Вес разряда |
4. Исследование работы преобразователя двоичного кода в двоично-десятичный (DD3).
4.1. Кнопками Н3...Н7 ПК подается двоичный код с весом 16-8-4-2-1 соответственно. Сигнал на разрешающий вход F подается кнопкой Н1 (нажать).
4.3.2. Выходной двоично-десятичный код индицируется на индикаторах Q26...Q31.
4.3. По результатам исследования преобразователя двоичного кода в двоично-десятичный, заполнить табл. 5.
Таблица 5. Результаты эксперимента.
Десятичное число | Двоичный код | Двойчно-десятичный код | ||||||||||
ВХОДЫ | ВЫХОДЫ | |||||||||||
F | Е | D | C | B | A | Y6, Q26 | Y5, Q27 | Y4, Q28 | Y3, Q29 | Y2, Q30 | Y1, Q31 | |
,,, | ,,, | ,,, | ,,, | ,,, | ,,, | ,,, | ||||||
любой | # | # | # | # | # | |||||||
Вес разряда |
Содержание отчета
1. Цель работы.
2. Схема исследуемого блока преобразователей кодов УС-18.
3. Таблицы истинности микросхем DD2 и DD3.
4. Вывод.
5. Контрольные вопросы
1. Как формируется двоично-десятичное число из десятичного?
2. Каким образом число из двоичной СС переводится в двоично-десятичную и наоборот?
3. Для чего используют кодовые таблицы и диаграммы соответствия кодов? Привести пример кодовой таблицы и кодового дерева.
4. Чем вызвана необходимость перевода чисел из одной СС в другую?
5. Как формируется код Грея и где он используется?
6. Привести схему преобразования кода Грея в двоичный код и объяснить ее работу.
7. Что называется преобразователем кодов?
8. Для чего используются преобразователи кодов?
9. Объяснить работу микросхем К155ПР6 и К155ПР7.
10. Какие микросхемы (кроме К155ПР6, К155ПР7), относящиеся к преобразователям кодов, вам известны?
Лабораторная работа № 4