Projekt:
MODERNIZACE VÝUKY PŘEDMĚTU ELEKTRICKÁ MĚŘENÍ
Úloha:
Měření kombinačních logických funkcí – kombinační logický obvod - generátor parity
Obor:
Elektrikář slaboproud
Ročník:
3.
Zpracoval: Ing. Jiří Šima Střední odborná škola Otrokovice, 2009
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
Střední odborná škola Otrokovice
Projekt Modernizace výuky předmětu elektrická měření, CZ.1.07/1.1.08/01.0061 je spolufinancován Evr opským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
KOMBINAČNÍ LOGICKÝ OBVOD – GENERÁTOR PARITY Generátor parity je kombinační logický obvod, který identifikuje vznik chyby v binárním slově. Generátor parity si prohlídne binární slovo a generuje jednoduchý výstup, tzv. paritní bit (PB), který je přenášen nebo uchován a použije se ke kontrole přeneseného (uchovaného) slova. Jeho činnost je patrná z obrázku.
PB1 1
1 0
=1
0
1
=1
1
=1
0
PB2 1
1 0
=1
0
1
=1
1
0
=1
0
=1
1 0 0 1
CH = 0 Slovo (kombinace proměnných)
Činnost generátoru parity -
Je-li v binárním slově sudý počet logických hodnot 1, bude PB = 0. Je-li v binárním slově lichý počet logických hodnot 1, bude PB = 1.
Jedná se o tzv. sudou paritu, použijeme-li navíc invertor, mluvíme o tzv. liché paritě. Paritní bit PB1 je přenášen společně se vstupním slovem. Je-li binární slovo čteno z paměti nebo obdrženo na vzdáleném místě, je znovu vyzkoušeno na generátoru parity a nový paritní bit PB2 je porovnán s PB1 v obvodu XOR. Oba paritní bity musí být stejné, neboli PB1 = PB2. V případě rozdílnosti obou bitů vznikla někde chyba v jednom bitu, a výstup bude CH = 1 (CH = chyba). Metoda předpokládá, že se chyba objeví pouze v jedné, a to libovolné, bitové pozici slova. Pokud by vznikly současně dvě chyby najednou, byly by oba paritní bity stejné, a chyba by se neobjevila. Generátor parity je možné zapojit se stejnými logickými členy (XOR) i paralelně.
Sudá parita 1 0
=1 1 =1
0 1
=1
0
Lichá parita
1
1
1
1 0 0 1
Zadání úlohy V simulačním program Multisim pomocí logických členů a měřicích přístrojů ověřte činnost generátoru parity: - je-li v binárním slově sudý počet logických hodnot 1, bude PB = 0 - je-li v binárním slově lichý počet logických hodnot 1, bude PB = 1 můžete použít zapojení podle prvního nebo druhého obrázku
Struktura protokolu 1. Zadání 2. Vypracování - realizace logického obvodu – generátor parity pomocí logických členů XOR a simulujte chybu v jednom bitu (vložené obrázky schémat z Multisimu a jejich popis) - realizovaný generátor parity prověřte pomocí měřicích přístrojů - Logického konvertoru, Logického analyzátoru a Generátoru slov (vložené obrázky sejmutých obrazovek měřicích přístrojů a jejich technický popis) 3. Seznam měřicích přístrojů a seznam součástek 4. Závěr - poznatky z řešení vypracování a simulace obvodů - využití v praxi
Teoretické otázky k měřené úloze 1. jakých logických funkcí (logických členů) využívá generátor parity? a) NAND b) NOR
c) XOR
2. K čemu slouží generátor parity? a) identifikuje vznik chyby v binárním slově b) identifikuje vznik kladných pulzů v binárním slově c) identifikuje vznik záporných pulzů v binárním slově
3. Kdy bude paritní bit (PB) roven 1? a) je-li v binárním slově sudý počet logických hodnot 1 b) je-li v binárním slově lichý počet logických hodnot 1 c) je-li v binárním slově žádná logická hodnota 1
4. Kdy se bude na výstupu generátoru parity chyba (CH) rovnat1? a) Tento stav nenastane b) V případě rozdílnosti obou bitů PB1 a PB2 c) V případě rovnosti obou bitů PB1 a PB2
Řešení 1x); 2x); 3x); 4x) KRITÉRIA HODNOCENÍ Známka Kritéria 1
4 správné odpovědi
2
3 správné odpovědi
3
2 správné odpovědi
4
1 správná odpověď
5
0 správných odpovědí
POUŽITÁ LITERATURA Multisim elektronická laboratoř na PC – Antonín Juránek – BEN – Praha 2008 Elektronika III – Ing. Jan Kesl - BEN – Praha 2003 Internet
Protokol:
MODERNIZACE VÝUKY PŘEDMĚTU ELEKTRICKÁ MĚŘENÍ
Úloha:
Měření kombinačních logických funkcí – kombinační logický obvod - generátor parity
Obor:
Elektrikář slaboproud
Ročník:
3.
Zpracoval: Ing. Jiří Šima Střední odborná škola Otrokovice, 2009
Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
Zadání V simulačním program Multisim pomocí logických členů XOR a měřicích přístrojů ověřte činnost generátoru parity: - je-li v binárním slově sudý počet logických hodnot 1, bude PB = 0 - je-li v binárním slově lichý počet logických hodnot 1, bude PB = 1 Nasimulujte chybu v jednom bitu. Můžete použít zapojení podle prvního nebo druhého obrázku
Vypracování Schéma generátoru parity pomocí logických funkcí XOR, Logického analyzátoru a Generátoru slov. Paritní bity z U1C a U2B přivedeme na vstup členu XOR U2C: U1A
2
U1B 3
=1
7486N 1
U1C 5
=1
U1D
=1
7486N
7486N
7
=1
7486N 8
4
U2A 9
=1
7486N 10
6
U2B 11
U2C 13
=1
7486N
=1
14 7486N
12
6 4
15 16 17 18
19
2
20
1
21 22
XWG1 0
16
XLA1 1
23
O O O X X F
X
C Q T
15
31
R
T
Title: GENERÁTOR PARITY Circuit1 Designed by:
Jiří Šima
Document N:
0001
Revision:
Checked by:
Date:
2009-09-03
Approved by:
Sheet
1
of
Size:
1
Simulace obvodu: Vstupní proměnné z generátoru slov přivedeme na jednotlivé vstupy log. členů XOR.
A
1.0
Na Logickém analyzátoru sledujeme odezvy, jak vstupních proměnných (červené signály), tak signály výstupní. Paritní bit PB1 – žlutý signál, PB2 – modrý signál. Signál vzniklé chyby je realizován zelenou barvou.
Z analyzátoru vyplývají následující pravidla: je-li v binárním slově sudý počet logických hodnot 1, bude PB = 0 je-li v binárním slově lichý počet logických hodnot 1, bude PB = 1
-
Simulace chyby v jednom bitu: U1A
U1B 3
=1
2
U1C 5
=1
7486N
7486N
1
U1D
=1
7486N
7
=1
7486N 8
4
U2A 9
=1
7486N 10
6
U2B 11
U2C 13
=1
7486N
=1
14 7486N
12
6 7
15 16 17 18
19
2
20
1
21 22
XWG1 0
16
XLA1 1
23
O O O X X F
X
C Q T
15
31
R
T
Title: GENERÁTOR PARITY Circuit1 Designed by:
Jiří Šima
Document N:
0001
Revision:
Checked by:
Date:
2009-09-03
Approved by:
Sheet
1
of
1
Size:
A
1.0
Ve schématu jsme jeden ze vstupů členu U2B připojili na společný bit členu U2A, abychom simulovali chybu. Vstupní proměnné se nemění:
Výsledná chyba (zelený signál) se projeví v rozdílnosti paritních bitů PB1 a PB2.
Seznam měřicích přístrojů: generátor slov
XWG1
logický analyzátor
XLA1
Seznam použitých součástek: 7x - logický obvod XOR
4. Závěr Xxxxxxxxxx
IO 7486
