Шифратор - дешифратор

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 16 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ

НЕГІЗГІ БӨЛІМ

1 ШИФРАТОР СИПАТТАМАСЫ . . . 5

2 КОМБИНАЦИЯЛЫҚ САНДЫҚ ҚОНДЫРҒЫЛАР ДЕШИФРАТОРДЫҢ СИНТЕЗІ МЕН ЖҰМЫСЫН ЗЕРТТЕУ . . . 7

ҚОРЫТЫНДЫ

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

КІРІСПЕ

Дешифратор - кірістеріндегі сигналдар комбинациясының әрқайсысына шығыстарының тек қана біреуінде сигнал сәйкес келетін комбинацяилық логикалық схема. Дешифраторлар басқарушы жүйелерде кірістердегі сигналдар комбинациясына байланысты. Осы және басқа тізбектерге басқарушы әрекеттерді беру үшін қолданылады. Сонымен қатар дешифраторлар кодтарды түрлендіруде мысалы, екілікті немесе екілік оңдықты оңдыққа түрлендіруде кең қолданылады. Дешифратор газ разрядты индикаторлармен жұмыс істеугне арналған. Дешифраторға кері функцияны атқаратын құрылғы шифратор немесе кодер деп аталады.

Комбинациялық схемалар деп кіріс сигналдары Υ=(У1, У2, …., Уm) дисретті уақыттың кез келген моменттерінде t уақытысында келетін X=(χ1, χ2, …, χn) кіріс сигналдар жиынын бір мәнді анықталатын схема. Логикалық функцияға комплементарлы компоненттер кіреді.

Шифратор импульстерді кодтауға (шифрлауға), яғни берілетін пәрмендерді (мысалы, ракетаға) шартты белгілерге (сигналдарға) айналдыратын телебасқарушы және телеөлшегіш кондырғылардың тасымалдаушы негізгі блоктарының бірі. Қабылдағыш кемерлік аппаратура берілген импульстің қай пәрменге жататынын ажыратуы үшін соңғысы белгілі ара қашықтықта, әрбір пәрмен үшін қатаң тіркеспен берілуі тиіс. Шифраторға сондай-ақ нөсер разряды мен немесе қарсыластар туғызатын өндірістік кедергілер мен радиокедергілер әсер етуі мүмкін. Кемердегі қабылдагыш шифрлаған командалар дешифраторға түсіп, анықталады.

Жұмыстың мақсаты: дешифратор жөнінде мәлімет алу, оның жұмыс істеу принципімен танысу және комбинациялық сандық қондырғылар дешифратордың синтезі мен жұмысын зерттеп, меңгеру.

Жұмыстың міндеті: дешифратор туралы, оның схемаларын анықтау және комбинациялық сандық қондырғылар дешифратордың синтезі мен жұмысын зерттеу болып табылады.

Дешифратор (lang-frdechiffrer - шешу) - байланыста ұшақтарда, телебасқаруда тек дұрыс кодталған сигналдар мен пәрмендерді қабылдауға, сондай-ақ оларды [ракетанын, ұшақтын] атқарушы орғандарына әсер ететін сигналдарға айналдыруға арналған құрал. Қабылдаушы кондырғыға түсетін көптеген электр импульетерінін ішінен дешифратор тек белгілі бір импульстер жиынтыгын кабылдайды. Атмосфералық разрядтар мен қарсыластар жасаған кедергілер дешифраторға әсер етпейді және оларды атқарушы орғандарга жібермейді

1 ДЕШИФРАТОР СИПАТТАМАСЫ

Дешифратор - n ақпараттық кірісі және 2 ⁿ шығысы бар логикалық комбинациялық схема. Кірісіндегі логикалық деңгейдің әрбір комбинациясына 2 ^п шығысының бір белсенді логикалық деңгейі сәйкес.

Дешифратор (ДШ) шығуда томға белсенді сигналға кірулерде екілік код қайта құрады, қайсы нөмір кірулерде екілік код ондық эквивалентіне бірдей. Толық дешифраторда шығуларының санын m=2 ⁿ , қайда n - кірулердің саны. Толық емес ДШ m<2 ⁿ . Анықтамамен ДШпен толық шығатын кисынды функциялардың 2 ⁿ тиісті генерациялау, айқындардың барлықтардың терімдерде n - кіріс өзгергіштердің. n=2 және m=4 ДШты қарап шығамыз (сурет 2), сонымен қатар «2 в 4» аталатын дешифратор және шығуларының рұқсат кіруімен сигнал ОЕ қосамыз. ДШ шартты белгілеуі 3 суретте келтірілген. Сигнал белсенді деңгейімен түзулерді кірулерде/шығуларда 1 болады ал инверстіктерді - 0. 1-суретте дешифратордың толық сұлбасы.

Сурет-1.

ДШ жұмысын түсіндіреміз: ОЕ=0 сигнал уақытқа әрекеттері Х ₀ , Х ₁ кіріс сигналдарының мағыналарының шығулар Y ₀ , Y ₁ , Y ₂ , Y ₃ нольге бірдей, яғни шығулар «тиым салынған». Қашан ОЕ = 1 Y ₀ , Y ₁ , Y ₂ , Y ₃ шығулар тек қана өзгергіштердің тәуелді болады. Егер Х ₀ , Х ₁ =10, не ондық екіге сай болады, екінші И-НЕ элемент кірулерінде талапқа 3 логикалық “1” жиналады. Y ₂ = 1 сигналы.

Дешифратор демультиплексор ретінде де қолданылады - кіріс сигналын шығыс сигналының біріне жалғайтын логикалық коммутатор. Бұл жағдайда ақпараттық кірістің функциясын рұқсат беру кірістері орындайды, ал С, В және А кірістерінің күйі рұқсат беру кірісінен сигнал берілетін шығысының нөмірін береді.

2 КОМБИНАЦИЯЛЫҚ САНДЫҚ ҚОНДЫРҒЫЛАР ШИФРАТОРДЫҢ СИНТЕЗІ МЕН ЖҰМЫСЫН ЗЕРТТЕУ

Комбинациялық схема деп кiрiс және шығыс сигналдар мәндері арасындағы бiр мәндi сәйкестiкті iске асыратын логикалық схеманы айтады. Комбинациялық схемаларды жасау үшін интегралдық схема ретінде жасалынып шығарылатын логикалық элементтер қолданылады. Бұл класқа дешифраторлардың, шифраторлардың, демультиплексорлардың, сумматорлардың интегралдық схемасы кіреді.

Дешифратор екілік кодты унитарлыға түрлендіргішті айтады. Мысалға 3-разрядты санның екілік унитарлы коды сегіз разрядты болып табылады, оның ішінде біреуі активті деңгейлі болады.

Екі кірісінде толық дешифраторда (сурет-2) адресі А және В кірісінің екілік сигнал теріміне сәйкес келетін шығысында логикалық бірлік түзіледі. Бұндай дешифратордың унитарлы кодының “төрттен бірі” деген атауы бар.

Сурет-2.

Рұқсат ететін Е кірісі болғанда (Сурет-3) дешифраторды бір кірістен бірнеше шығысқа сигнал демультиплексор - коммутаторы ретінде қолдануға болады. Е кірісіне берілетін сигнал, адресі А және В кірісіне берілген Yi шығысында қайталанады. Е=0 болғанда дешифратор жұмысы рұқсат етілмейді (құрылғының барлық шығысында логикалық 0) .

Сурет-3.

Мультиплексор бірнеше кірістен бір шығысқа сигнал комутаторын айтады. Төрт кірісті Хi, бір Y шығысына коммутаторы үшін шығыс сигналы кіріс сигналының қатынасына байланысты.

Рұқсат ететін Е(Е=1) кірісіне берілетін сигнал, А және В адрестік кірістеріне берілген код кіріс ақпаратын шығысы қайталайды Е=0 болғанда коммутатор жабық (Сурет-4) (Y=0 Хi кіріс сигналдарынан тәуелсіз) .

Сурет-4.

Дешифратор мен мультиплексорлардың интегралды микросұлбалары инверсті шығыстары жиі болады, сонымен қатар ЖӘНЕ логикасымен біріктірілген (тура және инверсті) рұқсат етілетін кіріс топтары болады (Сурет-5) .

Сурет-5.

К155ИД10 микросұлбасының ашық коллекторлық шығысына (15 В, 80 мА) реле орамын қосуға болады. (70 В, 7 мА) сандық газоразрядты индикаторды басқаруға арналған К155ИД1 микросұлбада тура сондай функционалдық сұлба болады. ОЕ кірісіндегі логикалық бірлікте К555КП15 микросұлбасы тұйықталмаған шығыс жағдайында болады.

Кез-келген төрт айнымалылы бульдік функцияны сегізканалды мультиплексор көмегімен жүзеге асыруға болады. Ол үшін

К155КП7 мультиплексорының адрестік кірістеріне А, В, С сигналдарын береміз, ал Х0-Х7 кірістерін күйге келтіруші ретінде қолданамыз (Сурет-6, а) . F функциясы үшін теңдеуін мультиплексордың логикалық теңдеуімен салыстыра отырып

Эквиваленттілік шартын аламыз:

Құрылғының сұлбасы осы шартқа сәйкес құрылған (сур. 5. 5, б) . 1 кОм номиналды резистор арқылы +5 В қорек көзінен логикалық бірлік деңгейі беріледі. Оған 20-ға жуық микросұлба кірісін қосуға болады. сигналын алу үшін К155ЛН1 инверторын қолданамыз.

Сурет-6.

Аналогты екі бағытты кілт негізінде орындалған мультиплексорлар, демультиплексорлар ретінде қолданылуы мүмкін. Көпканалды коммутатор құру кезінде мұндай микросұлбалардың шығыстарын біріктіруге болады (“монтажды НЕМЕСЕ”) .

К155 сериялы микросұлбасында үшфазалы желi жиiлiгiн үшеселегiшiн жобалау. Әр бiр фаза кернеуi нөл-компаратор көмегiмен ТТЛ деңгейiне келтiрiлген.

Құрылғының жұмыс iстеу алгоритмi желiлiк кернеудiң бiр периоды үшiн кiрiс жiне шығыс сигналының уақыттық диаграммасында неғұрлым айқын кескiнделедi (сурет-7) . Бiрлiк және нөлдiк F сигнал тактiсi үшiн Карно картасын толтырамыз. Екi терiмде функция анықталмаған. Нөл бойынша блокты ұйымдастыра отырып, мынаны аламыз.

Сурет-7.

Бұл функцияны ең қарапайым түрде К155ЛР3 микросұлбасы жүзеге асырады (сурет-7, в) . Қолдынылмайтын ЖӘНЕ элементiнiң кiрiстерiнiң бiреуiне логикалық нөлдi беру керек.

Үш қабатты үйде сатылы дәлiз жалғыз жалпы лампочкамен жарықтандырылады. Әр бiр этажда : S1, S2, S3 ажыратып қосқыштар бар. Қалғандарына тәуелсiз, кез-келген ажыратып қосқыжпен ажыратып қосу құрылғысын жобалау.

Айталық А, В және С - құрылғының логикалық бөлiмнiң кiрiсiндегi сигналдар (Ажыратып қосқыштың тұйықталған жанаспасына логикалық 0 деңгейi сәйкес, ал тұйықталмағанға - логикалық 1 деңгейi), F - құрылғының логикалық бөлiмнiң шығысындағы сигнал (F=0, лампа жанып тұрғанда) . Осы айнымалыларды бiрiктiретiн ақиқат кестесiн толтырамыз (сурет-6, а) . Шығыс функциясын ЖДҚФ-да жазып және оны қарпайым түрлендiру жасау арқылы минимизация жасауға тырысамыз:

Сурет-8.

Құрылғының логикалық бөлiмi (сурет-8, б) DD1 (К155ЛП5) микросұлбасымен жүргiзiледi. Бұл микросұлба корпусында төрт “Ерекше НЕМЕСЕ ” элементi орналастырылған.

Бір период үшін уақыттық диаграммасы 4. 3 а. сур. көрсетілген F сигналын формаға келтіру.

Шығысында A, B, C, D сигналдары тұзілетін екілік-ондық санауыш және шығысындағы жиілігі 1 кГц (t=1 мс) импульс генераторын қолданамыз (сур. 9, а) . Онда есебіміз функционалдық сұлбада сұрақ белгісімен көрсетілген, құрылғының комбинационды бөлігін жобалауға әкеледі (сурет-9, б) .

Әр бір Т период кезінде екілік- ондық санауыш, әрқайсысына төртразрядты екілік код сигналдары A, B, C, D сәйкес келетін 10 жағдай өтеді (нөлден бастап тоғызға дейін) (сурет-9, г) .

Сурет-9.

Жалпы жағдайда төрт айнымалының логикалық функциясы, кіріс айнымалыларының 16 теріміне анықталған. Берілген мысалда 10 ғана қолданылады. Бульдік функцияны минимизациялау кезінде ол бұл терімдерде өз қалауы бойынша анықталуы мүмкін (сурет-9, в) . Бірлік бойынша блокты ұйымдастыра отырып (бұл жағдай үшін блоктар Карно картасында белгіленген. 10-суретте. көрсетілген іске асыру варианты сәйкес келетін, логикалық функция үшін теңдікті мына түрде жаза аламыз.

Сурет-10.

Комбинациялық схемаларда кіріс сигналдары Υ=(У1, У2, …., Уm) дисретті уақыттың кез келген моменттерінде t уақытысында келетін X=(χ1, χ2, …, χn) кіріс сигналдар жиынын бір мәнді анықталатын схема. Логикалық функцияға комплементарлы компоненттер кіреді. Мысалы, функциясы 1-ге тең, егер бір уақытта А=1 және B=0 немесеC=1 тең болса, осы схеманың іске асырылуы терістелген В айнымалысы ЕМЕС. Шартында ЕМЕС вентильдің қолданылуын қажет етеді. Суретте екі деңгейлі функция көрсетілген, кірістен шығысына дейін жолда сигналдар екі вентильді өтеді. Егер ЕМЕС вентильді өшірсе, бірақ кейде ЕМЕС вентильді схеманың бөлек деңгейі деп санамайды, сондықтан оны екі деңгейлі деп қарастыруға болады. Екі деңгейлі схемалар цифрлық жүйенің маңызды элементтері болады, өйткені ЕМЕС-НЕМЕСЕ (НЕМЕСЕ-ЖӘНЕ) функцияларды кірісінен шығысына дейін сигналдардың өтуін минимальды кешігуімен іске асыруға мүмкіндік береді. Кейінірек көп сан асыратын альтернативті нұсқалар қарастырылады. ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ және ЖОҚ фундаментальды операциялар сияқты күрделірек функцияларды ақиқаттылық кесте арқылы көрсетуге болады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.