Дешифраторы, мультиплексоры, компараторы построенные на базе ИС К155ИР1. Исследование дешифраторов

Санкт-Петербургский государственный технический университет

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №7

Дисциплина: схемотехника

Тема: дешифраторы, мультиплексоры, компараторы

Выполнил ст. группы 3081/1:                                                                   

Руководитель                                                                                             

Санкт-Петербург

2010

1. Цель работы.

Исследовать дешифраторы, мультиплексоры и компараторы, построенные на базе ИС К155ИР1; построить в САПР Quartus II схемы на основе функций LPM_COUNTER, LPM_DECODE, LPM_MUX, LPM_COMPARE, LPM_SHIFTREG и исследовать их работы.

2. Основная часть.

2.1. Исследование дешифраторов.

Рис. 1. Условное обозначение К155ИД4.

Рис. 2. Схема дешифратора на три входа и восемь выходов.

Распределитель тактовых импульсов на 6 каналов

Рис. 3. Схема распределителя тактовых импульсов на 6 каналов.

Рис. 4. Временная диаграмма работы распределителя тактовых импульсов на 6 каналов.

Распределителя тактовых импульсов на 6, на основе счетчика LPM_COUNTER и дешифратора LPM_DECODE

Рис. 5. Схема распределителя тактовых импульсов на 6, на основе счетчика LPM_COUNTER и дешифратора LPM_DECODE.

Рис. 6. Временная диаграмма работы распределителя тактовых импульсов.

2.2. Исследование мультиплексоров.

Рис. 7. Условное обозначение К155КП7.

Генератор последовательности двухуровневых сигналов на базе ИС К155КП7 и К155ИЕ7

Рис. 8. Схема генератора последовательности двухуровневых сигналов на базе ИС К155КП7 и К155ИЕ7.

Рис. 9. Временная диаграмма работы генератора последовательности двухуровневых сигналов при подаче кода 10010000.

Реализация логической функции четырех переменных  на базе мультиплексора LPM_MUX

Рис. 7. Схема реализации логической функции четырех переменных .

Таблица истинности для функции

Рис. 8. Временная диаграмма работы

Схема передачи данных с промежуточным преобразованием параллельного кода (на передающей стороне) в последовательный и далее в параллельный (на приемной стороне).

Рис. 9. Схема передачи данных с промежуточным преобразованием параллельного кода.

Рис. 10. Временная диаграмма схемы передачи данных с промежуточным преобразованием параллельного кода.

Выявитель старшей единицы («daisy-chain») для заданного количества входов

Рис. 11. Схема выявителя старшей единицы для заданного количества входов.

Рис. 12. Временная диаграмма работы выявителя старшей единицы для заданного количества входов.

2.3. Исследование компараторов.

Компаратор на основе мегафункций LPM_COMPARE и LPM_SHIFTREG

Рис. 13. Компаратор на основе мегафункций LPM_COMPARE и LPM_SHIFTREG.

Рис. 14. Временная диаграмма работы компоратора на основе мегафункций LPM_COMPARE и LPM_SHIFTREG.

Счетчик-делитель на основе мегафункций LPM_COMPARE и LPM_COUNTER

Рис. 15. Схема счетчика-делителя.

Рис. 16. Временная диаграмма работы счетчика-делителя.

3. Вывод.

В ходе работы были исследованы различные типы дешифраторов, мультиплексоров, компараторов и устройств на их основе.

Распределитель тактовых импульсов состоит из счетчика и дешифратора. Счетчик перебирает значения входных переменных и на соответствующих выходах DC появляются 1 – происходит распределение импульсов.

На вход генератора последовательности двухуровневых сигналов мы подовали код 10010000. Полученная осциллограмма напряжений на его выходах соответствует ожидаемой.

Также была рассмотрена реализация функции 4-х переменных. Полученная выходная диаграмма полностью соответствует таблице истинности.

Выявитель старшей единицы правильно определил старшую единицу разряда (единица 5-го разряда).

Временная диаграмма работы компоратора полностью совпадает с ожидаемой – после того, как был достигнут разряд, в котором есть отличие, выходной сигнал компаратора поменялся с “1” на “0”.