Преобразователь двоичного кода от 0 до 255 в двоично-десятичный код
Контрольная работа - Компьютеры, программирование
Другие контрольные работы по предмету Компьютеры, программирование
я редко.
Рис. 3. Преобразователи входного кода в дополнение до 9 (а) и в дополнение до 10 (б)
2. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВОИЧНОГО КОДА ОТ 0 ДО 255 В ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЫЙ КОД
2.1 Структурная схема
Рис. 4. Структурная схема преобразователь двоичного кода от 0 до 255 в двоично-десятичный код.
2.2 Описание работы схемы
Блок преобразователя двоичного кода состоит из 3 микросхем DIP-переключателя. Различное нажатие этих переключателей позволяет устанавливать двоичный код. 8-разрядная шина двоичного кода поступает на 2 преобразователя кодов. Младшие разряды входных кодов передаются на выход без обработки в обход микросхемы, так как они одинаковые как в двоичном, так и в двоично-десятичном кодах.
Для оповещения пользователя о результате работы схемы используется 4 семисегментных индикатора с дешифратором. Цифровые сегменты используются для отображения входного кода.
В общем-то, схема является достаточно простой и понятной.
Ниже более подробно описаны компоненты, использующиеся для построения схемы.
3. ОПИСАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ, ИСПОЛЬЗОВАВШИХСЯ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СХЕМЫ
3.1 DIP переключатели
DIP-переключатели один из типов переключателей, использующиеся для коммутации. Имеет довольно таки простую конструкцию. Позволяет осуществлять такие положения: замкнут ток протекает в данном участке цепи, разомкнут соответственно ток не протекает. Следовательно, такой тип переключателей обеспечит нам установления логического 0 и 1.
Для защиты переключателей от больших токов возможно использование резисторов. В данной РГР мною были использованы простые проволочные резисторы на 10 кОм. Точность номинала резистора не является столь востребованной, поэтому допуск можем брать 20%.
Так как двоичный код 8-разрядный, то я взял 1 микросхему SWD1 8. Она имеет 8 позиций.
3.2 Преобразователей кодов
Микросхемы преобразователей кодов (англ. сonverter) служат для преобразования входных двоичных кодов в выходные двоично-десятичные и наоборот - входных двоично-десятичных кодов в выходные двоичные. Они используются довольно редко, так как применение двоично-десятичных кодов ограничено узкой областью, например, они применяются в схемах многоразрядной десятичной индикации.
Примером преобразователя двоичного кода от 0 до 255 в двоично-десятичный код может служить микросхема DM74185A производства фирмы Texas Instruments.
3.3 Семисегментный индикатор с дешифратором
Для отображения результатов работы схемы воспользуемся семисегментными индикаторами. Они позволяют отображать цифры от 0 до 9, буквы от А до F, и десятичную точку. Значит, диапазон отображения такого индикатора это число от 0 до F (HEX система исчисления).
Чтобы не задумываться о подключении дешифратора к индикатору, будем использовать микросхемы TIL309 производства фирмы Texas Instruments. В них уже встроен дешифратор, следовательно, на входы уже будет нужно подавать 4-разрядную шину данных.
Например, сигналу 1111 будет соответствовать число F
(81 + 41 + 21 + 11 = 1510 = F16).
Вход DP отвечает за десятичную точку. Именно его будем использовать для отображения совпадения/несовпадения кодов. Инверсный вход LS отвечает за работу микросхемы, а инверсный вход BI за полное погашение циферблата.
При конструировании схемы будем использовать 3 таких семисегментных индикатора, так как на них будем выводить текущий 8-разрядный входной код.
4. СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
Для реализации схемы электрической принципиальной нам понадобятся такие микросхемы и компоненты:
DD1.. DD3 3 микросхемы преобразователей кодов DM74185A.
HG1..HG3 3 микросхемы семисегментных индикаторов с дешифратором TIL309. Используются для отображения входного кода .
SA1 микросхема SWD1-8. Микросхема имеет 8 позиций DIP-переключателей. Используется для установления двоичного кода.
R1..R11 резисторы по 10кОм.
Выводы на Землю и Питание +5В.
Сам чертеж схемы электрической принципиальной (А3) прилагается как приложение.
5. МОДЕЛИРОВАНИЕ СХЕМЫ В СРЕДЕ QUARTUS II
Для ввода двоичного кода используем 8 DIP-переключателей.
Так как в нашем распоряжении только 2 семисегментных индикатора, то будем оперировать входным кодом со старшими 8 разрядами равными 0. Тогда младшие 8 разрядов мы сможем наблюдать на индикаторах.
Схема для симуляции показана на рис. 5., ее временные диаграммы на рис. 6. Схема для загрузки на учебный стенд показана на рис. 7.
Рис. 5. Схема преобразователя двоичного кода от 0 до 255 в двоично-десятичный код.
Рис. 6. Временная диаграмма работы преобразователя двоичного кода от 0 до 255 в двоично-десятичный код.
Рис. 7. Схема преобразователя двоичного кода от 0 до 255 в двоично-десятичный код, подготовленная для загрузки на стенд.
Как видно с временных диаграмм, моя схема преобразовует двоичного код в двоично-десятичный код.
Имеется место задержкам на выходе ( задержки преобразователей кодов примерно вдвое превосходят задержки логических элементов).
ВЫВОДЫ
В данной расчетно-графической работе мною был реализован и исследован преобразователь двоичного кода от 0 до 255 в двоично-десятичный код.
Потребовалось три микросхемы ПР7 (DM74185A).
После создания структурной схемы и ее описания, был составлен перечень компонентов и микросхем,