II Przebieg doświadczenia.

1. Zmiana kodu dziesiętnego na kod Graya.

Aby wykonać tę część doświadczenia narysowaliśmy schemat układu kodującego kod dziesiątkowy na kod Graya oraz wykonaliśmy niezbędne przeliczenia cyfr od 0 do 9 na kod Graya. Wyniki obliczeń według których lutowaliśmy koder oraz schemat połączeń przedstawione są poniżej.

Kod dziesiętny	Kod dwójkowy	Kod Graya
9	1001	1101
8	1000	1100
7	0111	0100
6	0110	0101
5	0101	0111
4	0100	0110
3	0011	0010
2	0010	0011
1	0001	0001
0	0000	0000

Po zlutowaniu na płytce kodera kodu dziesiętnego na kod Graya podłączyliśmy go do zasilacza. Masę podłączyliśmy do katod diod LED, a plus do zacisków od 0 do 9 sprawdzając kolejno na diodach LED poprawność kodowania. Wyniki przez nas uzyskane zgadzały się z przewidywaniami teoretycznymi co świadczy o poprawności wykonania tej części ćwiczenia.

2. Logika kombinacyjna.

Korzystając z zestawu UNILOG zbudowaliśmy układ do kontroli parzystości, wykorzystujący 3 bramki logiczne XOR, które połączyliśmy według pokazanego poniżej schematu ideowego.

W rezultacie otrzymaliśmy następującą tablicę prawdy dla tak zbudowanego układu.

Wejście A	Wejście B	Wejście C	Wejście D	Wyjście G
1	1	1	1	0
1	1	1	0	1
1	1	0	1	1
1	0	0	1	1
0	1	1	1	1
1	0	0	0	1
0	1	0	0	1
0	0	1	0	1
0	0	0	1	1
1	1	0	0	0
0	0	1	1	0
1	0	1	0	0
0	1	0	1	0
1	0	0	1	0
0	1	1	0	0
0	0	0	0	0

Wyniki uzyskane w tym ćwiczeniu odpowiadają naszym oczekiwaniom. Zgodnie z teorią bit kontroli parzystości ma stan logiczny:

- 1 - gdy całkowita liczba jedynek w wektorze cyfrowym jest nieparzysta,

- 0 - gdy całkowita liczba jedynek w wektorze cyfrowym jest parzysta.

3. Pomiar czasu propagacji (transmisji) przez bramkę XOR przy pomocy oscyloskopu.

Schemat układu do pomiaru propagacji złożony z 4 bramek XOR.

Do pomiaru propagacji wykorzystaliśmy 4 bramki typu XOR. Do jednego wejścia pierwszej bramki podłączyliśmy zegar, który podawał impuls z częstotliwością 1Mhz. Do drugiego wejścia wszystkich 4 bramek przyłożyliśmy stan wysoki, ponieważ zgodnie z tabela prawdy dla bramki XOR - stan wysoki na wyjściu mamy jedynie wtedy, gdy na wejściach bramki podamy przeciwne stany. Tak więc na wyjściu pierwszej bramki dostaniemy stan niski ( oczywiście w chwili gdy zegar poda na drugie wejście stan wysoki ). Będzie to zarazem stan jaki podany zostanie na wejście bramki drugiej, na wyjściu której dostaniemy stan wysoki. Dla kolejnych bramek rozumowanie jest analogiczne i prowadzi do poprawnych wyników tzn. takich, że w momencie gdy zegar podaje na pierwszą bramkę sygnał wysoki, to na wyjściu układu dostajemy też stan wysoki. Analogicznie przedstawia się sytuacja gdy zegar ustawia wejście pierwszej bramki na stan niski.

Następnie - do szeregowego układu 4 bramek XOR podłączyliśmy oscyloskop, na którym pokazane zostało przesunięcie między sygnałem przechodzącym przez układ bramek, a sygnałem bezpośrednio doprowadzonym do oscyloskopu.

Zebrane przez nas dane oraz obliczenia czasu propagacji przedstawione są poniżej.

Pomiar ze skali oscyloskopu
Skala czasu
Powiększenie osi czasu
Ilość bramek XOR

OBLICZENIA:

- czas propagacji dla 4 bramek:

- czas propagacji dla 1 bramki:

III WNIOSKI:

Wykonując powyższe ćwiczenie dowiedzieliśmy się o istnieniu znacznej liczby systemów służących do kodowania informacji. Niejednokrotnie wybrana metoda kodowania uzależniona jest od charakteru danych (tzn. poszczególne kody nadają się do kodowania wybranych zbiorów informacji). Różnorodność systemów kodowania wynika przede wszystkim stąd, że dobranie odpowiedniego sposobu kodowania może uprościć układowo realizację zadania lub uprościć układowo przetworzenie liczb.

W części ćwiczenia poświęconej kontroli parzystości zapoznaliśmy się z powszechnie wykorzystywanym sposobem sprawdzania czy operacje przeprowadzone na porcji danych nie spowodowały błędu, natomiast w części poświęconej czasowi propagacji dowiedzieliśmy się z jakim opóźnieniem dociera do celu impuls przetwarzany przez układ bramek logicznych.

---