curs 8 ed 2015 moodle

8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

1/39

ELECTRONICĂ DIGITALĂ

Șl. univ. dr. Gabriel PREDUȘCĂ

CIRCUITE LOGICE COMBINAȚIONALE – CODIFICATOARE, DECODIFICATOARE,

DEMULTIPLEXOARE, MULTIPLEXOARE.• Introducere• Codificatoare• Decodificatoare• Demultiplexoare• Multiplexoare• em

8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

2/39

INTRODUCERE

Circuitele Logice Combinaţionale (CLC)- circuite alcătuite din porţi logice- operare poa e escr s cu a u oru a ge re oo eene.

se carac er zeaz pr n ap u c n ecare momen s arealogică a ieşirii depinde de modul în care se combină nivelurilelogice ale intrărilor în acel moment.

CLC nu au capacitatea de memorare a informaţiei (suntindependente de propriile stări anterioare).

2 ‐39 G.Preduşcă, ED, Lecture CLC‐CD, DCD, DMUX, MUX

8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

3/39

INTRODUCERE

Schema bloc a unui CLC cu n intrări şi m ieşiri este:


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

4/39

INTRODUCERE,

rezultatelor prelucrării – necesare următoarele etape:1. Codarea şi decodarea – transformarea datelor dintr-un cod în

altul 2. Multiplexarea – transmiterea către o ieşire a unei singure

in orma ii dintr-un ru de in orma ii 3. Demultiplexarea – introducerea succesivă a datelor la diferite

adrese posibile.

construite numite circuite numerice (comparatoare, sumatoare,convertoare de cod).


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

5/39

INTRODUCERE

În logică pozitivă:- nivel ridicat de tensiune H “1” „ADEVĂRAT”- ” ”„ „

În logică negativă:- n ve r ca e ens une „- nivel coborât de tensiune L „1” „ ADEVĂRAT”


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

6/39

CODIFICATOARE

Defini ț ie: Codificatorul – CLC care generează la ieşire un codunic pentru fiecare intrare activată.

Circuit codificator (CD) - caracterizat de n intrări şi m ieşiri,.

nlogm sau n2 2m

≥≥

De regulă intr ările CD sunt active în 0 , deoarece prin activareaunei intrări aceasta este pusă la masa montajului, deci capătă

.


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

7/39

CODIFICATOARE - exempluUn exemplu - codificatorul zecimal-binar la a cărui intrări seaplică datele în sistem zecimal (n=10) ⇒ la ieşire apar datelecodificate în binar m=4 conform tabelului următor.

Liniede x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 y3 y2 y1 y0

cuv nW0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

W1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

W3 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1W4 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0W 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1

W6 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0W7 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1W8 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0W9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

8/39

CODIFICATOARE - exemplu

CD 10:4

Ecuațiile corespunzătoareieșirilor:

975310 W W W W W y ++++=

76542

76321

W W W W y

W W W W y

+++=

+++=

983 W W y +=


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

9/39

CODIFICATOARE

Analizând implementarea CD apar două deficienţe.

r ma, a eş re nu se poa e ace s nc e n re cazu c n

cuvântul de cod pe ieşire are valoarea y3y2y1y0 = 0000, deoarecenu s-a activat nici o intrare, sau cazul când s-a activat intrareax0.

. , ,care semnalizează cod valid CV=1, respectiv cod invalid CV=0.

9876543210 WWWWWWWWWWCV +++++++++=


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

10/39

CODIFICATOARE

A doua deficienţă - CD func ţ ioneaz ă corect numai când osingur ă intrare este activat ă, de exemplu la activarea simultană aintrărilor x

3 şi x

4 cuvântul de cod generat este 0111 (incorect!),

care ar corespunde aplicării cifrei 7 dar intrarea x7 nu a fostactivată.


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

11/39

CODIFICATOARE - CICircuit codificator DEC/BCD -circuitul integrat SN74LS147.

Intr ările și ieșirile sunt active în 0.


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

12/39

EXEMPLUL 1se rea zeze un co ca or : pe aza a e u u e a ev r

următor.

X3

X2

X1

X0

A1

A0

0 0 0 1 0 0

0 0 1 0 0 1

0 1 0 0 1 0

Alte combinații X X


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

13/39

EXEMPLUL 1

X3X2X1X0 00 01 11 10

X3X2X1X0 00 01 11 10

00 x 1 x 1

01 0 x x x

x

01 0 x x x

11 x x x x

10 0 x x x

x x x x

10 1 x x x

A1 = X2 + X3 0= 1 3


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

14/39

EXEMPLUL 1

Implementare CD.


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

15/39

DECODIFICATOARE

Defini ț ie: Decodificatorul – CLC care în funcție de valoareabiților de selecție, de la intrare, permite selectarea unei singureie iri.

Fiecare ieşire poate să treacă în 1 când î şi recunoaştecombinaţia prevăzută la intrare, caz în care presupunem că

.combinaţiei recunoscute se poate face prin zero şi în acest cazspunem că DCD are ieşirile active pe 0.


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

16/39

DECODIFICATORUL CU IEȘIRI ACTIVE PE 1

A B C D y0 y1 y2 y9 Observaţie0 0 0 0 1 0 0 … 0 y0 este activ0 0 0 1 0 1 0 … 0 y1 este activ

… 2

. . . . . . . . . .1 0 0 1 0 0 0 … 1 y9 este activ

…

suntinactive

. . . . . . . . .

1 1 1 1 0 0 0 … 0

DCBAPy 00 ⋅⋅⋅==

DCBAP

.......11

⋅⋅⋅==


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

17/39

DECODIFICATORUL CU IEȘIRI ACTIVE PE 0

A B C D y0 y1 y2 y9 Observaţie0 0 0 0 0 1 1 … 1 y0 este activ0 0 0 1 1 0 1 … 1 y1 este activ

… 2

. . . . . . . . . .1 0 0 1 1 1 1 … 0 y9 este activ…

suntinactive

. . . . . . . . .1 1 1 1 1 1 1 … 1

DCBASy 00 +++==

DCBAS

.......11

+++==


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

18/39

DECODIFICATOR – structură internăb ca

7404

1

7404

1

7404

1

f 0=( a' b' c' ) '7410

1

12213

7410

1

122

13 f 1=( a' b' c) '

7410

1

122

13f 2=( a' bc' ) '

f 3=( abc) '7410

1

122

13


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

19/39

DECODIFICATOARE - CIDecodificatoarele CD4028, MMC4248, SN74LS48, SN7448,CF4511 BE au ieşirile active în 1 logic.


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

20/39

DECODIFICATOARE - CI

Decodificatoarele CDB 442, CDB 446, CDB 447, SN74LS47,SN7447 au ieşirile active în 0 logic.


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

21/39


Decodificatorul BCD 7segmente – exemplu CD 4511.

LT – testare afi șaj BT – blankin

LE - validare


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

22/39


comun şi cu catodul comun şi sunt prevăzute cu 10 terminale.


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

23/39

EXEMPLUL 2

Să se implementeze cu DCD circuitul descris de funcţia:

PPPPF +++=

Rezolvare

Pentru implementarea func ţ ie cu DCD cu ieşirile active pe 0 seaplică ecua ţ iile lui de Morgan:

0 1 3 50 1 3 5F P P P P P P P P= + + + = ⋅ ⋅ ⋅

Pentru implementarea func ţ ie se va folosi un DCD 3:8


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

24/39

EXEMPLUL 3

Să se implementeze cu DCD circuitul descris de funcţia:

=

Rezolvare

,,,,,,

Pentru implementarea func ţ ie cu DCD cu ieşirile active pe 0 seaplică ecua ţ iile lui de Morgan:

0 1 4 6 70 1 4 6 7F P P P P P P P P P P= + + + + = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

Pentru implementarea func ţ ie se va folosi un DCD 3:8.


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

25/39

DEMULTIPLEXOARE

Defini ț ie: Demultiplexorul - CLC care permite transmitereadatelor de pe o intrare pe una din cele m ieșiri.

7404

1

a

7404

1

a b f 0 f 1 f 2 f 3

0 0 E 0 0 00 1 0 E 0 0

1

f 0=P0* E

7411

1

122

13

1 0 0 0 E 0

1 1 0 0 0 E

f 1=P1* E

7411

122

13

1

122 f 2=P2* E

f 3=P3* E

7411

13

1

122

13

7411


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

26/39

EXEMPLUL 4

Să se realizeze un DMUX 1:16 folosind DMUX 1:8.


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

27/39

EXEMPLUL 5

Să se realizeze un DMUX 1:16 folosind DMUX 1:4.


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

28/39

MULTIPLEXOARE

Defini ț ie: Multiplexorul - CLC care permite transmiterea datelorde la una din cele m căi de intrare la o cale unică de ieşire.

n j

k f

− n j

i f

−

Sn-1Sn-2

I0I2n

-1xn-1xn-2

MUX

0= E activare

S0x0 Y E

1= E inactivare

i

0 1 2 01 2 0 1 2 02 1 2 2 − −− − − −− −

= ⋅ + + + N N n nn n n nY E I S S ...S I S S ...S ... I S S ...S


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

29/39

MULTIPLEXOARE

n cazul particular n=3 circuitul este:

S2

S1

I0

I7

MUX

I6 I

5 I

4I

3 I

2I

1

S0 Y

0 1 1 0 27 2 1 0 6 2 1 5 2 0 4 2 3 1 0Y (I S S S I S S S I S S S I S S S I S S S= + + + + +

2 0 2 1 2 1 02 1 1 0I S S S I S S S I S S S ) E+ + + ⋅


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

30/39

MULTIPLEXOARE – structură internăI3I7 I0I4I6 I5 I1I2

74041 2

74041 2S2

74041 2

74041 2

S17404

1 2

S17404

1 2S0

E'7404

1 2

7440

1 2 4 5

6

3

7440

1 2 4 5

6

3

7440

1 2 4 5

6

3

7440

1 2 4 5

6

3

7440

1 2 4 5

6

3

7440

1 2 4 5

6

3

7440

1 2 4 5

6

3

7440

1 2 4 5

6

3

U20A

7432

1 2

3


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

31/39

EXEMPLUL 6

Să se implementeze funcţia logică descrisă de tabelul de adevărde mai jos:a utilizând circuite NAND

A B F

b) utilizând un MUX de 16 căi.c) utilizând un MUX de 8 căi.

D

0 1 DC +

.1 1 CD

Rezolvarea) Din tabelul de adevăr rezultă:

F=31 ‐39 G.Preduşcă, ED, Lecture CLC‐CD, DCD, DMUX, MUX

8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

32/39

EXEMPLUL 6


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

33/39

EXEMPLUL 6

.A B C D F

I0 0 0 0 0 0

1

I2 0 0 1 0 0I3 0 0 1 1 1

4

I5 0 1 0 1 0

I6 0 1 1 0 0

I8 1 0 0 0 0

I9 1 0 0 1 1

I 1 0 1 0 0

I11 1 0 1 1 0I12 1 1 0 0 0

I13 1 1 0 1 0

I14 1 1 1 0 0

I15

1 1 1 1 133 ‐39 G.Preduşcă, ED, Lecture CLC‐CD, DCD, DMUX, MUX

8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

34/39

EXEMPLUL 6

c e c .

A B C FD

I0 0 0 0 0I1 0 0 1 DI2 0 1 0 D

AB

S2 I7 I6I5 I4 I3 I2 I1 I0

I3 0 1 1 0I4 1 0 0 D

C S0 :

0 E Y

5

I6 1 1 0 0I7 1 1 1 D

F


8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

35/39

EXEMPLUL 6

c) MUX de 4 căi.

A B F0 0 CD0 1 DC +

1 1 CD


TEMA 1

8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

36/39

TEMA 1

Să se implementeze circuitul logic cu 2 ieşiri descris de tabelul deadevăr de mai jos:

b) utilizând DCD şi porţi adecvate.c) utilizând MUX 8:1; u z n : .

A B C F1 F20 0 0 1 0

0 1 0 1 0

0 1 1 1 1

1 0 0 0 01 0 1 1 1

1 1 0 1 0

1 1 1 1 1


TEMA 2

8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

37/39

TEMA 2

S ă se implementeze func ţ ia, F = P 0 + P 1 + P 2 +P 6 +P 7 cu:a) por ț i;

c) utilizând MUX 4:1;d) utilizând DCD şi por ţ i adecvate.

S ă se implementeze cu DCD şi por ţ i func ţ ia F(A,B,C) care iavaloarea logică 1 când un număr par de variabile de intrare este 1.

S ă se implementeze cu MUX 4:1 func ţ ia care semnalizeaz ă apari ţ ianumerelor prime cuprinse între 0 şi 15.


TEMA 3

8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

38/39

TEMA 3

e cr e unc e pen ru c rcu e e e ma os.


TEMA 4

8/17/2019 Curs 8 ED 2015 Moodle

39/39

TEMA 4

S ă se scrie func ia realizat ă de circuitul de mai jos.

S ă se realizeze un DMUX 1:64 folosind DMUX 1:16. S ă se’ ’ ’

S ă se realizeze un DMUX 1:32 folosind DMUX 1:8. S ă se specificeadresele: 7’, 13’, 30’


curs 8 ed 2015 moodle

Documents