Шифраторы. Назначение и принцип построения

Практическая работа №7

Тема: Шифраторы.

Цель работы: изучить назначение, принцип функционирования  шифратора.

Краткая теория:

В цифровых устройствах используют специальные способы систематического представления информации – кодирование. По сути, представление чисел в различных системах (двоичной, восьмеричной, десятичной, шестнадцатеричной и т.д.) является простейшим числовым кодированием. Коды используются для сжатия информации, обеспечения помехоустойчивости, защиты и т.п. Широко распространённым кодом является код  ASCII.  Именно в этом коде принято сохранять информацию в памяти персональных компьютеров. В двоичном  коде производятся вычисления на компьютере.

Функциональные цифровые узлы комбинационного типа, переводящие коды из одного вида в другой, относятся к преобразователем кодов. 

Задание 1.

Построить схему шифратора, который при нажатии на клавишу с соответствующим  номером (разрядом) выдаст на своем выходе двоичный код этого числа.

                               Ход работы:

Рассмотрим таблицу истинности классического шифратора (см. табл. 1).

    Таблица 1.

№	Позиционный код									Двоичный код
	X7	X6	X5	X4	X3	X2	X1	X0	Y2	Y1	Y0
0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0
1	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	1
2	0	0	0	0	0	1	0	0	0	1	0
3	0	0	0	0	1	0	0	0	0	1	1
4	0	0	0	1	0	0	0	0	1	0	0
5	0	0	1	0	0	0	0	0	1	0	1
6	0	1	0	0	0	0	0	0	1	1	0
7	1	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1

Из анализа этой таблицы (см. табл.1),  что каждый разряд выхода в двоичном коде может быть получен четырёхвходовым БЛЭ ИЛИ (OR), причём на его выходы должны подаваться сигналы в соответствии с построчной связью единиц в Xk  и Yk. например для самого младшего значащего разряда в двоичном коде Y0, соответствующего 2о, на выходы БЛэнадо подать сигналы с линий X1, X3, X5 и X7. По  аналогии нетрудно определить так же связи Y1, Y2.

Перейдём к построению схемы шифратора.

В программе EWB выберем восемь ключей, источник +5 V, заземление, три четырёхвходовых БЛЭ OR и три логических индикатора LED. Проведя необходимые соединения и редактирование, получим схему шифратора с восемью и тремя выходами.  Подобный цифровой узел называется шифратором 8x3. Нажимая на одну из клавиш, видим, как на выходном индикаторе из трёх ламп, расположенных упорядочено по разрядам двоичных чисел, можно прочитать соответствующее двоичное число. Так, поскольку на рис.1 нажат ключ 7, то картина на индикаторах такова: Y3=1, Y2=1, Y0=1, что соответствует двоичному числу 111. Нулевой вывод (X0) здесь является вырожденным.

Задание 2.

Построить аналогичный шифратор в программе Microcap.