CIT Kombinační obvody

1. CITKombinační obvody Díl V

2. Číslicová technika Téma: Kombinační obvody (5) Předmět: CIT Ročník: 2 Autor: Juránek Leoš Ing. Škola: SŠE Frenštát p.R. Počet: 25 snímků Verze: 1.2008

3. Obsah „Kombinační obvody“ Nová kapitola • Syntéza kombinačních obvodů • Kombinační obvod • Dekodér, kodér • Multiplexer • Demultiplexor • Komparátor • Sčítačka • Hlídání a generování parity

4.  Pojmy k zapamatování

5. Syntéza kombinačních obvodů Slovní zadání Definovánívstupních a výstupních logických proměnných Popis logických funkcí pomocí pravdivostní tabulky. Minimalizace logické funkce. Obvodová realizace pomocí elektronických nebo reléových obvodů. 5 Next: Problémový příklad

6. Problémový příklad Signalizace výšky hladiny Výška hladiny je snímána třemi senzory SH – horní senzor SP – prostřední senzor SD – dolní senzor Senzor dává log 1 pokud je zaplaven vodou. 6 Next: Funkce Y1

7. Signalizace výšky hladiny Problémový příklad Y1=1 V nádrži poklesla voda pod dolní senzor, horní a prostřední indikuje stav bez vody. SH SP SD 7 Next: Funkce Y4

8. Signalizace výšky hladiny Problémový příklad Y4=1 Všechny tři senzory indikují vodu. SH SP SD 8 Next: Funkce Y2

9. Signalizace výšky hladiny Problémový příklad Y2=1 Hladina je mezi dolním a prostředním senzorem. SH SP SD 9 Next: Funkce Y3

10. Signalizace výšky hladiny Problémový příklad Y3=1 Hladina je mezi prostředním a horním senzorem. SH SP SD 10 Next: Funkce Ye

11. Signalizace výšky hladiny Problémový příklad Ye=1 Horní senzor indikuje vodu a senzory níže položené nikoliv nebo prostřední senzor indikuje vodu spodní nikoliv nebo horní senzor a spodní senzor indikuje vodu prostřední nikoliv. ... 11 Next: Black box

12. Signalizace výšky hladiny Problémový příklad Úkol: nalezněte zapojení černé skříňky SH Černá skříňka ? Plná Y4 SP Skoro plná Y3 SD Skoro prázdná Y2 Prázdná Y1 Chyba Ye 12 Next: Pravdivostní tabulka

13. Signalizace výšky hladiny Problémový příklad Pravdivostní tabulka 13 Next: Karnaughovy mapy

14. Signalizace výšky hladiny Problémový příklad Karnaughovy mapy 14 Next: Minimalizované funkce

15. Signalizace výšky hladiny Problémový příklad Y1 SP SD SH Karnaughova mapa 15 Next: K-mapa 3 proměnné

16. Signalizace výšky hladiny Problémový příklad Y2 SP SD SH 16 Next: K-mapa 3 proměnné

17. Signalizace výšky hladiny Problémový příklad Y3 SP SD SH 17 Next: K-mapa 3 proměnné

18. Signalizace výšky hladiny Problémový příklad Y4 SP SD SH 18 Next: K-mapa 3 proměnné

19. Signalizace výšky hladiny Problémový příklad Ye SP SD SH 19 Next: K-mapa 3 proměnné

20. Signalizace výšky hladiny Problémový příklad Minimalizované funkce 20 Next: Výrok

21. Signalizace výšky hladiny Problémový příklad 21 Next: Výrok

22. Nová kapitola Kombinační obvody Next: Kombinační obvod 22

23. Kombinační obvod Okamžitá hodnota výstupních proměnných je dána pouze okamžitouhodnotou vstupních proměnných. Next: Typy kombinačních obvodů

24. Typy kombinačních obvodů Dekodér a kodér (kódování a dekódování) Multiplexor a demultiplexor (přepínač) Sčítačka (provádí aritmetické operace) Generátor parity (vypočítává paritní bit) 24 Next: Dekodér, kodér

25. Dekodér Dekodér je logický obvod, který v závislosti na kombinaci vstupních proměnných, generuje na výstupech kód. 25 Next: Dekodér, kodér

26. Dekodér • Binární dekodér • převádí dvojkové číslo na jiné dvojkové číslo. • Dekodér 1 z N • převádí dvojkové číslo na kód 1 z N • BCD dekodér • převádí dvojkové číslo na BCD. • Dekodér pro segmentové displeje 26 Next: Dekodér, kodér

27. Dekodér 1 z 4 Kód 1 z N znamená, že v každém stavu má pouze jeden výstup hodnotu 1 27 Next: Dekodér, kodér

28. Dekodér 1 z 4 Y0 Y1 Y2 Y3 A B EN Decoder • Vstup A,B • Výstup Y0,Y1,Y2,Y3 • Povolovací vstup EN 28 Next: Dekodér, kodér

29. Dekodér z BCD do 7-seg.displej Segment svítí je-li na výstupů log 0, displej je se společnou anodou a f b g e c d 29 Next: Dekodér, kodér

30. Dekodér z BCD do 7-seg.displej a f b g e c d

31. Dekodér 1 z 4 Y0 Y1 Y2 Y3 A B EN Decoder • Vstup A,B • Výstup Y0,Y1,Y2,Y3 • Povolovací vstup EN 31 Next: Kodér

32. Kodér Kodér převádí kód 1 z N na binární kód Příkladem kódování je zapojení klávesnice 32 Next:Kóder

33. Kodér A Y0 B Y1 C Encoder D • Vstup A,B,C,D • Výstup Y0,Y1 • Stav výstupu EO EO 33 Next: Dekodér, kodér

34. Multiplexor Mutliplexor je obvod, který v závislosti na adrese, přepojuje datové vstupy na jeden výstup. 34 Next: Dekodér, kodér

35. Multiplexor • Vstup D0,D1,D2,D3 • Adresa A0,A1 • Povolovací vstup E • Výstup Y 35 Next: Pravdivostní tabulka

36. Multiplexor Pravdivostní tabulka 36 Next: Jiné typy multiplexerů

37. Multiplexor 37 Next: Demultiplexor

38. Demultiplexor Demultiplexor je obvod, který v závislosti na adrese , přepojujejeden datový vstupna více výstupů 38 Next: Funkční schéma

39. Demultiplexor • Vstup D0 • Adresa A0,A1 • Povolovací vstup E • Výstupy Y0,Y1,Y2,Y3 39 Next: Pravdivostní tabulka

40. Demultiplexor Pravdivostní tabulka

41. Demultiplexor 41

42. Sčítačka Sčítačka je obvod, který provádí sčítání dvou binárních čísel 42

43. Sčítačka 43

44. Sčítačka Sčítáme jednotlivé bityčísla a zároveň přičítáme přenosy z nižších řádů. 0. řád součtu = 0. řád sčítance 1 + 0. řád sčítance 2 1. řád součtu = 1. řád sčítance 1 +1. řád sčítance 2 + přenos z 0. řádu 44

45. Sčítačka Sčítačka se skládá z poloviční sčítačky az několika úplných sčítaček 45

46. Sčítačka 46

47. Sčítačka Poloviční sčítačka má jen dva vstupy - A0 a B0 47

48. Sčítačka Úplná sčítačka má tři vstupy - An a Bn a Cn 48

49. Komparátor Komparátor je obvod, který porovnává dvě binární čísla Porovnání realizuje logická funkce Exklusive OR

50. Komparátor Jednotlivé bity se porovnají obvodem EXCLUSIVE OR. Výstupy vyhodnotíme vícevstupým obvodem NAND