X / Y. 1 PBa ELO/ICT. Dirk Smets KHLim - dep. IWT CODEERELEMENTEN

Transcriptie

1 Pa EO/ICT Kim - dep. IWT CODEEREEMT Omzettingen tussen gecodeerde en niet-gecodeerde informatie soorten: DECODER = van gecodeerd naar niet-gecodeerd CODER = van niet-gecodeerd naar gecodeerd CODE-CONVERTOR = van de ene code naar een andere code lgemene IEC-symbool in concreet geval: / Y en Y vervangen door concrete code (bv. IN, DEC, ) DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT DECODERS = omzetting van gecodeerde naar niet-gecodeerde vorm We behandelen twee soorten: van INIRE CODE naar DECIM GET (IN/DEC)» elk binair getal van bv. vier bits decoderen en het overeenstemmende decimaal getal voorstellen door bv. telkens een andere ED te laten oplichten, zoals op de digitale trainers in lab van INIRE CODE naar -SEGMT DISPY (IN/-SEG)» elk binair getal van vier bits decoderen en het overeenstemmende decimaal getal voorstellen op een -segment display f e a g d b c DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT Digitale Elektronica.

2 Pa EO/ICT Kim - dep. IWT INIR naar DECIM DECODERS -naar- decoder binnenkomende binaire code bestaat uit slechts bit hiermee kunnen slechts twee verschillende decimale getallen voorgesteld worden, nl. of dit geven we weer door één van de twee uitgangen of te activeren waarheidstabel: schakeling met basispoorten:» tweede schakeling beter omdat ingangssignaal altijd maar door één ingangspoort wordt belast DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT -naar- decoder INIR naar DECIM DECODERS binnenkomende binaire code bestaat uit bits, waarmee vier verschillende decimale getallen kunnen voorgesteld worden, nl. tot en met dit wordt weergegeven door één van de vier uitgangen t/m te activeren; men spreekt ook van een -uit- decoder met basispoorten: uitgangen actief OOG S S =. =. =. S =. S S DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT Digitale Elektronica.

3 Pa EO/ICT Kim - dep. IWT INIR naar DECIM DECODERS -naar- decoder Met TT-IC S: uitgangen actief G actief lage E ingang» als decoder gedised is, zal geen enkele uitgang actief zijn (dus allemaal OOG) IEC-symbool IN/DEC Y Y Y Enable Inputs Select O utputs G S Y G Y Y Y Y Exponenten van het grondtal Interne getallen DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT -naar- decoder INIR naar DECIM DECODERS bits binnenkomende binaire code verschillende decimale getallen ( t/m ) TT-IC S actief lage uitgangen gecombineerde E: twee ingangen moeten laag + één ingang moet hoog IN/DEC C G G G S Y Y Y Y Y Y Y Y Enable Inputs Select Outputs G G* C Y Y Y Y Y Y Y Y *G = G + G DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT Digitale Elektronica.

4 Kim - dep. IWT Digitale Elektronica. Pa EO/ICT DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT INIR naar DECIM DECODERS Variante: -naar- decoder met adres-latch TT-IC S actief lage uitgangen gecombineerde E: één ingang moet laag + één ingang moet hoog elke selectie-ingang is uitgebreid met een D-latch de klok voor de drie D-latches is gemeenschappelijk en actief laag IN/DEC S C D IN/DEC S C D DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT INIR naar DECIM DECODERS -naar- decoder bits binnenkomende binaire code verschillende decimale getallen ( t/m ) TT-IC S actief lage uitgangen gecombineerde E: twee ingangen moeten laag zijn -pins behuizing!! Inputs Outputs G G D C IN/DEC S Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y G G

5 Pa EO/ICT Kim - dep. IWT INIR naar DECIM DECODERS Cascadeschakelingen IN/DEC Y > om het aantal uitgangen uit te breiden > kan met bouwstenen met E-ingang Voorbeeld:. vier -naar- decoders resulteren in een -naar- decoder. extra nodig: één -naar- decoder selecteert aan de hand van de twee meest-beduidende ingangen welke van de vier aangesloten decoders wordt ge-enable-d. C IN/DEC D E S IN/DEC IN/DEC IN/DEC Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y S DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT CD naar DECIM DECODERS Ingangscode: -bit CD (cijfers t/m binair gecodeerd) Uitgang: afzonderlijke uitgangen TT-IC actief lage uitgangen, open collector (kunnen tot m sinken) toepassing: aansturing NIIE-tube (voorloper van -segment display) CD/DEC No. Inputs Outputs I N V I D D C DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT Digitale Elektronica.

6 Pa EO/ICT Kim - dep. IWT OP COECTOR UITGNG normale TT-uitgang = TOTEMPOE structuur» uitgangen mogen NIET met elkaar verbonden worden speciale TT-uitgangsstructuur: OP COECTOR S k k k k Y ctieve pull-up S k k Open collector k k Y k GND GND DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT OP COECTOR UITGNG normale werking met OP COECTOR uitgang: plaats zelf uitwendig een optrekweerstand INPUTS S k k k Externe optrekweerstand OUTPUT IEC-symbool Y k GND S = open uitgang = open uitgang met laagohmig -niveau DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT Digitale Elektronica.

7 Pa EO/ICT Kim - dep. IWT OP COECTOR UITGNG WIRED ND met OP COECTOR uitgangen: plaats één gemeenschappelijke optrekweerstand» als (minstens) één uitgang een (= kortsluiting naar massa) naar buiten stuurt, zal het samengeknoopte net een hebben» m.a.w. alleen als beide poorten een willen uitsturen, zal er ook een op het net staan» dit is de omschrijving van een ND-functie» omdat deze ND eigenlijk met een draad is gemaakt, spreekt men van een bedrade of WIRED ND U cc DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT -SEGMT DISPY CD naar -SEGMT DECODERS a f e g d b c weergeven van numerieke informatie gebaseerd om EDs (stralen licht uit) [of op CDs (reflecteren licht)] individuele segmenten (= afzonderlijke EDs), met typische nummering van a t/m g twee uitvoeringen: CC = Common Cathode C = Common node a b c d e f g C CC a b c d e f g DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT Digitale Elektronica.

8 Pa EO/ICT Kim - dep. IWT CD naar -SEGMT DECODERS -SEGMT DECODER krijgt CD-code binnen (= binaire code beperkt tot cijfers t/m ) bepaalt welke segmentjes moeten oplichten om overeenstemmend decimaal cijfer te tonen moet voldoende stroom kunnen leveren (source of sink) om EDs behoorlijk te laten oplichten de twee verschillende uitvoeringsvormen van de displays moeten ook anders aangestuurd worden CD/-SEG a b c d e f g stroombegrenzingsweerstanden stroombegrenzingsweerstanden GND g f e d c b a CC CD/-SEG a b c d e f g C a b c d e f g DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT CD naar -SEGMT DECODERS TT-IC: actief GE uitgangen van het OP COECTOR type dus alleen geschikt om C-display aan te sturen kan tot m sinken per uitgang ( gewone TT-uitgang kan maar m sinken) C van het display mag op max. +V aangesloten worden CD-decodering OK, behalve slechte leesbaarheid voor en (verbeterde versie is uitgebracht als ) binaire codes boven resulteren in merkwaardige tekens SEGMT IDTIFICTION NUMERIC DESIGNTIONS ND RESUTNT DISPYS f e a g b c d extra controle-lijnen: T = amp Test RI = Ripple lanking Input I/RO = lanking Input / Ripple lanking Output DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT Digitale Elektronica.

9 Pa EO/ICT Kim - dep. IWT TT-IC: CD naar -SEGMT DECODERS controle-lijn T = amp Test als deze lijn actief wordt (hier: G), dan zullen uitgangen actief worden hierdoor moeten alle aangesloten EDs van het display gaan oplichten kan dus gebruikt worden als test voor het aangesloten display IEC-symbool (onvolledig) versterkersymbool [T] verwijst naar een tabel bij ingang T staat V V is de notatie voor een OR-afhankelijkheid (zoals G dit is voor de ND-afhankelijkheid) uitgangen worden dus actief bij normale decoderwerking (volgens T) OF als T actief is T CD/-SEG [T] a V b c d e f g DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT TT-IC: CD naar -SEGMT DECODERS controle-lijn I = NKING INPUT als deze lijn G wordt, dan zullen uitgangen niet meer actief kunnen worden hierdoor zal het aangesloten display volledig doven kan gebruikt worden om de lichtintensiteit van het display te verminderen stroomverbruik door EDs zal dalen I I T hoge lichtintensiteit lage lichtintensiteit IEC-symbool (onvolledig) bij ingang I staat G G is de notatie voor een ND-afhankelijkheid normale decoderwerking wordt verkregen als I-ingang OOG is I T G V CD/-SEG [T] a, b, c, d, e, f, g, DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT Digitale Elektronica.

10 Pa EO/ICT Kim - dep. IWT TT-IC: CD naar -SEGMT DECODERS controle-lijn RI = RIPPE NKING INPUT als deze lijn G is, dan zal alleen het decimale cijfer niet getoond worden kan gebruikt worden in een meer-cijfer display om de vooroplopende nullen (leading zeroes) te onderdrukken meldt dit gelijktijdig op de RO-uitgang (RO = Ripple lanking Output) RO-uitgang is geen afzonderlijke pen, maar is samengenomen met de I-ingang (zeer merkwaardige constructie) IEC-symbool (volledig) zeer moeilijk rond de controle-ingangen > zie detailtekening I/ RO RI T V CD/-SEG [T] >= CT= G a, b, c, d, e, f, g, DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT CD naar -SEGMT DECODERS TT-IC: detailtekening van controle-ingangen in IEC-symbool I/ RO RI T >= CT= G I >= RO RI T G CT= Voor normale decoderwerking moet voorwaarde voldaan zijn Voorwaarde is NIET meer voldaan (inversie-teken achter de OR) als» de I-ingang G is (dan worden alle cijfers geblankt) OF S» T niet-actief (hoog) is, RI actief (laag) is de inhoud van de teller is In dat geval wordt de RO-uitgang laag RO is een passieve pull-up : er mag extern eventueel een optrekweerstand RO komt op dezelfde pin als I (zeer merkwaardige constructie) DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT Digitale Elektronica.

11 Pa EO/ICT Kim - dep. IWT CD naar -SEGMT DECODERS TT-IC: - MUTI-DISPY meerdere decoders achter elkaar schakelen elke decoder stuurt rechtstreeks een -segment display RI RO RI RO RI RO RI RO MSD SD oe zullen volgende getallen op het display verschijnen? DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT CD naar -SEGMT DECODERS TT-IC: - MUTI-DISPY - variante T T RI I/ RO T RI I/ RO T RI I/ RO T RI I/ RO MV Gemeenschappelijke T-schakelaar Doorverbinding RO-RI behalve bij SD oe zullen volgende getallen op het display verschijnen? MV stuurt I ingangen via inverter met open-collector uitgang (RO is ook een open-collector uitgang) DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT Digitale Elektronica.

12 Pa EO/ICT Kim - dep. IWT Voorbeeld met geïntegreerde decoder TT-IC : -bit counter/latch + -segment driver DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT Display met geïntegreerde decoder ewlett-packard DSP- DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT Digitale Elektronica.

13 Pa EO/ICT Kim - dep. IWT CODER CODER zet niet-gecodeerde informatie om in code Voorbeelden: > toetsenbord keyboard encoder > duimwielschakelaar of rotary switch decimaal-naar-binair encoder. ingangsschakelaars, waarvan maar één tegelijkertijd actief. de lijnen worden via weerstanden G gemaakt. master contact ligt aan de +V. door een cijfer in te stellen wordt die lijn aan de voeding gelegd (actief hoge ingangen). encoder moet binair getal genereren voor ingesteld decimaal getal (-naar- lijn encoder) DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT CODER decimaal - binair ingangsschakelaars, waarvan maar één tegelijkertijd actief actieve ingang D C Diode-matrix M d d d d d d d d d d = = C= D= d >= d d d d d d d d asispoorten >= >= >= DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT D C Digitale Elektronica.

14 Kim - dep. IWT Digitale Elektronica. Pa EO/ICT DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT Encoder decimaal - binair PROEM: oe maken we het verschil tussen en geen toets ingeduwd? Data valid signaal toevoegen Wat als we toetsen gelijktijdig induwen? Data valid signaal toevoegen Priority encoder geeft prioriteit aan het hoogste cijfer en zal dit gaan coderen DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT CODER decimaal - binair TT-IC = -to- line PRIORITY CODER Inputs Outputs D C PRI/CD S Ingangen actief G UITGNG OOK CTIEF G!!! PRI = ighest PRIority resulteert in don t cares voor lagere cijfers in de waarheidstabel ingang ontbreekt als geen enkele ingang actief is, wordt gecodeerd

15 Pa EO/ICT Kim - dep. IWT CODE-CONVERTOR CODE-CONVERTOR zet gecodeerde informatie om van de ene code naar een andere code Voorbeelden: van GRY-code naar zuiver binaire code van CD naar zuiver binair van zuiver binair naar CD DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT GRY-CODE GRY-code de code voor twee opeenvolgende cijfers verschilt slechts in één bit gebruikt spiegel-assen wordt vaak toegepast voor mechanische positionering» mogelijke fout blijft beperkt tot naastliggende plaats voorbeeld van codeer-schijf dec bin Gray Gray GRY c ode bi na i r e c ode = c ont a c t vl a k = = gee n cont ac t = DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT Digitale Elektronica.

16 Pa EO/ICT Kim - dep. IWT Van GRY-CODE naar INIRE CODE erschikte omzettingstabel GRY IN G G G G = G = G = G = G G G G = G G G = = DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT Van CD naar ZUIVER INIRE CODE Omzettingstabel van -bits CD-code naar zuiver binair CD IN CD IN CD IN CD IN Ss zijn steeds gelijk voor beide codes Overige omzetting zou resulteren in ingewikkelde schakeling Wordt in de praktijk met een ROM-geheugen gerealiseerd DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT Digitale Elektronica.

17 Pa EO/ICT Kim - dep. IWT Van CD naar ZUIVER INIRE CODE TT-IC Ss worden niet aangesloten an binaire zijde worden de bits aangegeven met de exponenten van hun gewicht an CD-zijde worden de gewichten voluit genoteerd IC is cascadeerbaar om grotere woordbreedtes aan te kunnen CD/IN CD WORDS Inputs Outputs E D C G Y Y Y Y Y NY DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT Van ZUIVER INIRE CODE naar CD TT-IC realiseert de omgekeerde omzetting: van zuiver binair naar CD tegenhanger van de IN/CD DIGITE EEKTRONIC Pa-EO/ICT Digitale Elektronica.