Разработка устройства преобразования 12-разрядного двоичного кода

В данной статье представлена разработка устройства преобразования 12-разрядного двоичного кода в двоично-десятичный с индикацией полученных чисел.

Ключевые слова: двоично-десятичный код, двоичный код, индикатор, индикация.

Вычислительная техника является основой построения информационно-измерительных систем, используемых для решения важнейших научно-технических задач. Вычислительные устройства обеспечивают моделирование реальных радиотехнических комплексов в различных ситуациях, работу систем автоматизированного проектирования, управление сложнейшими технологическими процессами.

ЭВМ и вычислительных устройствах при выводе информации двоичные числа сначала преобразуются в двоично-десятичные, а затем в десятичные. Для кодирования десятичных цифр чаще всего применяется двоично-десятичный код.

Структурная схема преобразователя представлена на рис. 1.

Рис. 1. Структурная схема преобразователя

Для реализации устройства применяются микросхемы преобразователей кодов. Индикация двоично-десятичного кода осуществляться при помощи семисегментных индикаторов. Вывод символов на семисегментный индикатор происходит через преобразователь двоичного кода в управляющий код индикатора.

Согласно структурной схеме разрабатывается функциональная схема преобразователя (рис. 2).

Рис. 2. Функциональная схема преобразователя

Переключатели служат источниками двоичного кода. Если переключатель замкнут на источник питания — устанавливается логическая 1, замкнут на землю — логический 0. Т. к. код должен быть 12-ти разрядным, всего необходимо 12 переключателей.

Преобразователь кода имеет 12 входов и 16 выходов, по 4 на каждую тетраду двоично-десятичного кода. Для индикации двоично-десятичного индикации понадобятся четыре семисегментных индикатора, для которых, в свою очередь, необходимы дешифраторы двоично-десятичного кода в код управления индикатором. Питание устройства имеет величину 5 В и осуществляется через разъём.

Микросхема К155ПР7 является постоянным запоминающим устройством, программирование которой произведено на заводе-изготовителе и служит для преобразования двоичного кода в двоично-десятичный. Микросхема содержит только пять входов для 6-разрядного двоичного кода. Для индикации двоично-десятичного кода воспользуемся семисегментными индикаторами АЛС338А с общим катодом, на которые будем подавать управляющий код с дешифраторов К176ИД2. Всего потребуется 4 семисегментных индикатора и 4 дешифратора.

Для проверки работоспособности устройства имитационная модель преобразователя собирается в программе Micro-cap 11 (рис.3).

Проверка выполняется для числа 3575₁₀ (110111110111₂).

Рис. 3. Имитационная модель преобразователя

Таким образом, моделирование в среде Micro-Cap 11 показало, что преобразователь работает корректно и выполняет необходимую функцию.

Принципиальная схема преобразователя представлена на рис. 4.

Рис. 4. Принципиальная схема преобразователя

Вывод

В ходе выполнения работы была проведена разработка, выбор компонентной базы и моделирование преобразователя 12-ти разрядного двоичного кода в двоично-десятичный с индикацией полученных чисел.

Литература:

1. Амелина М. А. Конспект лекций по курсу «Цифровая техника»: 2013. — 118с.
2. Бирюков С. А. Применение интегральных схем серий ТТЛ — М.: Патриот, 1992. — 117 с.
3. Гололобов В. Н. Экскурсия по электронике: Москва 2008. — 585с.
4. Китаев Ю. В. Основы цифровой техники. Учебное пособие: СПб: СПбГУ ИТМО, 2007, 87 с.
5. Марченко А. Л. Основы электроники. Учебное пособие для вузов / Марченко. — М.: ДМК Пресс, 2008. — 296 с., ил.