Ενδεικτική λύση άσκησης 3 εξετάσεων Σεπτεμβρίου 2010

Μετατρέψτε τα 2 πρώτα γράμματα του επωνύμου σας στον αντίστοιχο δυαδικό αριθμό σύμφωνα με τον παρακάτω πίνακα κωδικοποίησης Morse (1 για τελεία και 0 για παύλα). Σχεδιάστε και υλοποιήστε κύκλωμα με είσοδο ρολογιού από την παλμογεννήτρια της πλακέτας σας το οποίο να απεικονίζει διαδοχικά αυτά τα ψηφία σε μία φωτοδίοδο.

Παράδειγμα: Για επώνυμο «Έξαρχος» => ΕΞ => .-..- => 10110. Επομένως, το κύκλωμα πρέπει να απεικονίζει στη φωτοδίοδο συνεχώς την ακολουθία 10110.

Γενική λύση: Όλα τα γράμματα κωδικοποιούνται με λιγότερα από 5 bit. Άρα το μέγιστο μήκος λέξης για δύο γράμματα είναι 8. Επομένως, όλες οι ακολουθίες μπορούν να παραχθούν συνδυάζοντας 3 από τις εξόδους ενός μετρητή 4 bit. Όλα τα συνδυαστικά κυκλώματα 3 μεταβλητών μπορούν να υλοποιηθούν μέσω ενός πολυπλέκτη 8 σε 1. Αρκεί λοιπόν να παραχθεί ένα σήμα φόρτωσης ή μηδενισμού του μετρητή το οποίο θα προσδιορίζει το μήκος της ακολουθίας. Για το παράδειγμα (10110) αφού το μήκος λέξης είναι 5 ο μηδενισμός πρέπει να γίνει στην τιμή 5 αφού γίνεται ασύγχρονα. Έτσι προκύπτει το διπλανό κύκλωμα:
Βελτιωμένη γενική λύση: Για να αποφευχθεί η χρήση επιπλέον πύλης για το μηδενισμό μπορεί να χρησιμοποιηθεί το πιο σημαντικό ψηφίο του μετρητή σε συνδυασμό με την είσοδο φόρτωσης. Αφού η φόρτωση γίνεται με λογικό 0 η μέτρηση πρέπει να είναι προς τα κάτω και η τιμή φόρτωσης ίση με 7+μήκος ακολουθίας (για το παράδειγμα 7+5 = 12 = 1100). Ο παρακάτω πίνακας περιγράφει τη λειτουργία του διπλανού κυκλώματος για το προηγούμενο παράδειγμα: Qd Qc Qb Qa Είσοδος Πολυπλέκτη D=1 C=1 B=0 A=0 D(QcQbQa) = D(100)= D4 = 1 1 0 1 1 D(011) = D3 = 0 1 0 1 0 D(010) = D2 = 1 1 0 0 1 D(001) = D1 = 1 1 0 0 0 D(000) = D0 = 0 0 1 1 1 load = Qd Η λύση αυτή μπορεί να εφαρμοστεί σε οποιαδήποτε ακολουθία ως 8 bit.
Ειδικές λύσεις:
Παράδειγμα 1 (Κα): Σε συγκεκριμένες περιπτώσεις η ακολουθία μπορεί να είναι πολύ απλή και να παράγεται απευθείας σε μία από τις εξόδους του μετρητή. Για παράδειγμα, για το επώνυμο "Καρράς"=>ΚΑ=>-.-.-=>01010. Αυτή η ακολουθία Y παράγεται στο λιγότερο σημαντικό ψηφίο του μετρητή. Το σήμα φόρτωσης προκύπτει όπως στο προηγούμενο παράδειγμα. Ο παρακάτω πίνακας περιγράφει τη λειτουργία του κυκλώματος δεξιά για την ακολουθία Υ = 01010 Qd Qc Qb Qa = Y 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 load = Qd		Παράδειγμα 2 (Σχ): Αναλόγως με το προηγούμενο παράδειγμα. Έστω το επώνυμο "Σχετικός"=>ΣΧ=>...----=>1110000. Αυτή η ακολουθία Y παρατηρείται στο 2ο πιο σημαντικό ψηφίο του μετρητή με σήμα φόρτωσης το περισσότερο σημαντικό ψηφίο και τιμή φόρτωσης 7 + μήκος λέξης = 1110. Ο παρακάτω πίνακας περιγράφει τη λειτουργία του κυκλώματος δεξιά για την ακολουθία Υ = 1110000 Qd Qc = Y Qb Qa 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 load = Qd

Λίστα ασκήσεων