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