DIGITÁLIS THNIK I Dr. Lovassy Rita Dr. Pődör álint Óbudai gyetem KVK Mikroelektronikai és Technológia Intézet. LŐDÁS PÉLD: KÖZÜL DKÓDÓLÓ / O O O Háromból nyolcvonalas dekódoló engedélyező bemenettel. kimeneti kapuk négy bemenetűek, három fogadja a bemeneti kódot, az engedélyező jel a kimeneti kapuk negyedik bemenetére kerül. HOGN HSZNÁLHTÓ G /-OS DKÓDR /-S DKÓDRKÉNT? D D bemenetet földre kötjük,, vezérlő bemenetek kimeneteket -ig nem használjuk. MSI -vonalas dekóder logikai rajza, csatlakozások elrendezése ( lábkiosztás ), http://www.ti.com.cn/cn/lit/ds/symlink/sn.pdf DKÓDR ŐVÍTÉS MSI -vonalas dekóder igazság/működési tábla, http://www.ti.com.cn/cn/lit/ds/symlink/sn.pdf Dekóder bővítés, funkcionális szint
DODR PNSION: GT LVL LKLMZÁSOK: D(IN)/DIMÁLIS DKÓDOLÓ D/D D bin dec Gyakori alkalmazás a D/D átalakító. bemenetek száma, a kimeneteké pedig. z aktív kimenet lehet akár H szintű () akár L szintű () a realizálástól függően. D(IN)/DIMÁLIS DKÓDOLÓ D.. INÁRIS/OKTÁLIS DKÓDÓLÓ Oktális rendszerben három bites kódot kell nyolc vezetékre átkódolni. Megoldható D/D dekódolóval! bemenet első három bitjét használjuk a negyediket (MS) logikai szintre (gyakorlatban volt) kötjük. z a bemenet engedélyező bemenetként is használható. D D/D DKÓDOLÓ MINT IN/OKTÁLIS DKÓDOLÓ D/D ngedélyező bemenetként tilt engedélyez D/D dekódolót bináris/oktális dekódolónak használva csak a kimenetek lényegesek, a és kimeneteket nem használják. D/-SZGMNSS KIJLZŐ DKÓDOLÓ emenet : bit D digit (,,, D) Kimenet : szegmens vezérlőjele (-) c c c c c c c c c c c c D to segment control signal decoder D c c
SZGMNSŰ KIJLZŐ VZÉRLÉS LOGIKI FÜGGVÉNK RLIZÁLÁS DKÓDRRL Tetszőleges kombinációs hálózat realizálható dekóder(ek) és kapuk felhasználásával! z integrált áramköri dekódoló-meghajtók egy külön csoportja a szegmenses kijelzők vezérlésére használható. dekóder-meghajtó D súlyozású kódból állítja elő a szegmensű kijelző vezérlésére alkalmas jeleket az a, b, c, d, e, f, g jelű kimenetein. P f(,, P) (a) Realize f (,,P) = (,,,,) P f(,, P) (b) LOGIKI FÜGGVÉNK RLIZÁLÁS DKÓDRRL LOGIKI FÜGGVÉNK RLIZÁLÁS DKÓDRRL P f(,, P) (c) P (d) f(,, P) Tetszőleges kombinációs hálózat realizálható dekóder(ek) és VG kapuk felhasználásával! Példa: Teljes összeadó (TÖ) megvalósítása egy dekóderrel és két VG kapuval. TÖ logikai összefüggései (a bemenetek,, és Z): S(,,Z) = Σ(,,, ) (,,Z) = Σ(,,, ). Mivel bemenet és összesen minterm van, egy -to- dekóderre van szükség. Implementing a inary dder Using a Decoder S(,,Z) = SUM m(,,,) (,,Z) = SUM m(,,,) TIPIKUS FLDTOK, TIPIKUS ÁRMKÖRÖK emeneti kód Kimeneti kód n-bites bináris kódszó a n -ből D (számjegy) tiszta decimális számjegy ( a -ből) -többletes tiszta decimális számjegy ( a -ből) D -szegmenses kijelző tiszta bináris (szám) D D tiszta bináris
FUNKIÓK MULTIPLRK ÉS DMULTIPLRK multiplexerek és demultiplexerek olyan kiválasztó áramkörök, amelyek alkalmasak mind a bemenet, mind a kimenet kiválasztására. Kétfajta kiválasztó áramkör - több bemenet közül egyet kapcsol a közös kimenetre (multiplexer) - egy bemenetet kapcsol több kimenet valamelyikére (demultiplexer); MULTIPLR MULTIPLR LVI VÁZLT Feladata több bemenő jel közül egy kiválasztása n adatbemenet, egy adatkimenet, n db vezérlőbemenet, melyek kiválasztanak egy adatbemenetet. Felhasználható még: párhuzamos soros adatkonverter. emenetek I o I Kimenet I n- D Multiplexer - Kiválasztó bemenetek S S (adat kiválasztó, data selector) MULTIPLRK D MULTIPLR: MŰKÖDÉS ÉS LSŐ FLÉPÍTÉS ngedélyező bemenet NL DT bemenetek n DT M ÍMZŐ bemenetek n DDRSS DT kimenet OUT D D D n INH VDD V =D n dat bemenetek száma // MP Kimenetek száma ímző bemenetek száma.
// MULTIPLR: LSŐ FLÉPÍTÉS // MULTIPLR D D D -to- Multiplexer D Selection code D D D D (a) (b) D D D D D D D D -to- Decoder (c) (d) MULTIPLRK ŐVÍTÉS D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D // M D D D D D D // M D D // M MULTIPLR: STORN SZÁMÁNK NÖVLÉS adatbemenetet fogadó multiplexer kialakítása -bemenetű multiplexerekből. MULTIPLR: STORN SZÉLSSÉG ŐVÍTÉS MULTIPLR MINT KOMINÁIÓS LOGIKI HÁLÓZT kimenet szempontjából a multiplexer egyszintű kombinációs hálózatnak tekinthető. Jó tulajdonság: gyors működés. kiválasztott bement szempontjából a késleltetés egységnyi. kimenteti csatornás,csatornánként - adatvonalat kezelő multiplexer kialakítása / multiplexererekből.
& Logikai egyenlet: _ = S + S S & & Hazárd! (kritikus: S váltása, ha ==) Hazárdmentesítés: _ = S + S + z kapu nélküli hálózatoz NND (LS, t pd =, ns) kapuval labor panelen megépítve a hazárdos működés észlelhető volt. MULTIPLR MINT KOMINÁIÓS HÁLÓZT MULTIPLR: PROGRMOZHTÓ UNIVRZÁLIS ÁRMKÖR Multiplexer alkalmazás: minterm generátor vagy univerzális kapu funkció! Pl. /-es multiplexerrel (MSI, tok) bármely -változós logikai függvény realizálható db I tokkal. z a megoldás egyben programozható! = Σ(,,,,) Közvetlenül a mintermeket állítja elő! MULTIPLR MINT UNIVRZÁLIS KOMINÁIÓS HÁLÓZT LOGIKI FÜGGVÉNK RLIZÁLÁS MULTIPLRRL F(,, ) F(,,) = + + + Kapukkal minimum tok = (,,,) D D D D D D // M F D Multiplexerrel egyetlen tok D
MULTIPLR SD IMPLMTTION OF OR FUNTION LKLMZÁSI PÉLD Megvalósítandó: F = + + Karnaugh táblából kiolvasva: F = Σ(,,,) MGVLÓSÍTÁSI PÉLD Megvalósítandó: F = + + x vagy, minterm indexek, MGVLÓSITÁS / MU-SZL i F x vagy, minterm indexek, D x vagy, minterm indexek, F = Σ(,,,) Realizálás: MU címbemenet: MU adatbemenet:,,, (magas szint),,, (alacsony szint) / MU F FULL DDR: // MU IMPLMNTTION i i i- Si i Si i i- i- i- i- i- i- FULL DDR: // MU IMPLMNTTION i- i- MU MU MM i i MU MU i i Si i
Demultiplexer DMULTIPLR LVI VÁZLT Feladata egy jel kapcsolása választható kimenetre gy adatbemenet, n adatkimenet, n db vezérlőbemenet, melyek kiválasztanak egy adatkimenetet dat bemenet O o O O n- Kimenetek Kiválasztó bemenetek Feladata egy jel kapcsolása választható kimenetre gy adatbemenet, n adatkimenet, n db vezérlőbemenet, melyek kiválasztanak egy adatkimenetet DT bemenet D DT IN DM ÍMZŐ bemenetek n DDRSS DMULTIPLRK DT KIMNTK n n DT OUT D Demultiplexer - S S Demultiplexer n S = S = DMULTIPLRK / DMULTIPLR Funkciójuk nagyon hasonló az az N-ből dekódolóéhoz (gyakran helyettesíthetők is egymással). bementi (bináris) kombináció a demultiplexereben is egy adott kimenetet jelöl ki a többi közül, de ezen felül vannak adatbementei.
Z N-ŐL DKÓDOLÓ ÉS DMULTIPLR ÖSSZHSONLÍTÁS (D-)MULTIPLR ŐVÍTÉS