PARITETSKONTROLL. Om generatorn i vidstående exempel avkänner ett jämt antal ettor ger den en nolla ut. Detta innebär att överföringen

Transkript

1 PARITETSKONTROLL Paritetskontroll (likhetskontroll) användes för att kontrollera att dataordet inte förändrats på sin väg via överföringsledningarna, från ett ställe till ett annat. Antag att man vill överföra ett bitars dataord (exempelvis ). På sin väg via överföringskedjan förvanskas dataordet av någon anledning till. Paritetskontroll innebär att man i den sändande enheten tillsätter en extra bit (paritetsbit) på så sätt att dataordet alltid innehåller ett jämt antal :or. Detta åstadkommes av en paritetsgenerator. Om generatorn i vidstående exempel avkänner ett jämt antal ettor ger den en nolla ut. Detta innebär att överföringen på bitar alltid innehåller ett jämt antal ettor. I detta fall åtta ettor. Om generatorn matas med ett ojämt antal ettor ger den en etta ut, varför dataordet fortfarande är ett jämt antal ettor. Paritetsgenerator (jämn paritet) ÖVER- FÖRING Paritetsdetektor (jämn paritet) FEL! Paritetskontroll innebär att den mottagande enheten skall upptäcka felet. I den mottagande enheten finns en paritetsdetektor, som larmar om antalet ettor inte är ett jämt antal. Detta kan den göra eftersom den vet att dataordet skall innehålla ett jämt antal ettor (jämn paritet). Man kan också göra paritetskontrollen som udda paritet, vilket innebär att dataordet alltid skall innehålla ett udda antal ettor. En nackdel med ovanstående paritetskontroll är att den inte upptäcker dubbelfel, det vill säga att fel uppstår på två av överföringskedjans ledningar. Man kan naturligtvis göra paritetskontroller som upptäcker dubbelfel, men detta blir komplicerade kretsar. Om sannolikheten för enkelfel är / blir sannolikheten för dubbelfel /. PARITETSGENERATOR / DETEKTOR Figuren visar en -bits ODD/EVEN paritetsgenerator / detektor med beteckningen SN. IC kretsen kan alltså användas både som generator och detektor. SN Vcc F E D C B A F E D C B G A H even odd even odd G H EVEN / ODD EVEN / ODD GND INPUT OUTPUT

2 Uppgift Figuren nedan visar grindarnas koppling i paritetsgeneratorn/detektorn SN. Vilka signaler ( eller ) ger nedanstående paritetsdetektor på utgångarna om indata A-H = A B C D E F G H ODD INPUT EVEN = = = = = = = EVEN OUTPUT ODD OUTPUT Uppgift Figuren nedan visar grindarnas koppling i paritetsgeneratorn/detektorn SN. Vilka signaler ( eller ) ger nedanstående paritetsdetektor på utgångarna om indata A B C D E F G H ODD INPUT EVEN = = = = = = = EVEN OUTPUT ODD OUTPUT Uppgift Rita in vilken signal paritetsgeneratorn lämnar i nedanstående exempel. Kommer fellampan att tändas?... Varför?... ÖVER- FÖRING Paritetsgenerator (udda paritet) Paritetsdetektor (udda paritet) Sida

3 Uppgift Figuren visar principschema för en detektor med jämn paritet. a) Rita in vilken polaritet lampan skall kopplas till om den skall lysa vid fel. b) Vad heter grindarna i detektorn? = = = =... Uppgift Figuren visar en bits paritetskontroll. Vilken paritet gäller? = = Överföring = =... = = = = + Uppgift Figuren visar en bits paritetskontroll. Vilken paritet gäller? = = Överföring = =... = = = = _ Sida

4 KODARE BCD kodare SN (priority enkoder) BCD kodaren skall omvandla decimala tal till dess binära motsvarighet. Prioritetskodaren är konstruerad så att om två ingångar aktiveras samtidigt visar utgången det binära talet för ingången med den högsta siffran. OUTPUTS Vcc NC D A C B GND INPUTS INPUTS OUTPUTS OUTPUTS A A A A A A A A A Y Y Y Y V =Pin GND=Pin CC HPRI/BCD V =Pin GND=Pin CC Figurerna visar kodarens schema och sanningstabell. Den har som synes nio ingångar numrerade - och om någon ingång aktiveras visar utgångarna (DCBA) det binära talet för aktiverad ingång. Kretsen är uppbyggd i AND/OR logik. Negativ logik Alla ingångarna är inverterade. Detta innebär att logisk nolla är aktiv nivå för såväl in- som utgångar. Detta kallas negativ logik. Detta syns också i sanningstabellen. Om ingång är aktiv (låg) så visar utgången HLLH, där H i negativ logik betyder och L är. HLLH = INPUTS H H H H H H H H H X X X X X X X X L X X X X X X X L H X X X X X X L H H X X X X X L H H H X X X X L H H H H X X X L H H H H H X X L H H H H H H X L H H H H H H H L H H H H H H H H OUTPUTS D C B A H H H H L H H L L H H H H L L L H L L H H L H L H L H H H H L L H H L H H H H L BCD-kodare (SN) Uppgift Bevisa genom att i schemat rita in ettor och nollor vad Q-Q-Q-Q får för värden om ingång aktiveras =. Vilket binärt tal motsvarar detta? > Q. > Q > Q > > Q Sida

5 Sida Uppgift Bevisa vad Q-Q-Q-Q får för värde om ingång påverkas. Vilket binärt tal motsvarar detta?... > > > > > Q Q Q Q

6 Uppgift Bevisa vad Q-Q-Q-Q får för värde om ingång och påverkas samtidigt. Vilket binärt tal motsvarar detta?... > Q > Q > Q > > Q Sida

7 KOMPARATORN Komparator (jämförare) SNL Komparatorn eller jämföraren har till uppgift att jämföra två binära tal och indikera om talen är lika eller olika och i så fall vilket som är större/mindre. Grindnätet nedan visar en bitars komparator SN. Genom att koppla samman två jämförare av denna typ kan man jämföra två -bitars tal. Uppgift Ange signal på samtliga grindars in och utgångar om a-signalen = och B-signalen är. Vad registrerar jämförarens utgång?... A B > A B > > A>B A B > > A<B A B > A>B = A<B = A=B = A=B Sida

8 Komparator, seriekopplad (SNL) Extra - uppgifter Digitalteknik A Uppgift Visa samtliga in- och utsignaler om A-signalen är och B-signalen är. Gör överkopplingar så att ett -bitars ord kan jämföras. Sida

9 AVKODARE BCD-till-sju-segment-avkodare a En avkodare som avkodar BCD information är BCD-till-sju-segmentavkodare. Denna kodare användes tillsammans med sifferindikatorer (sifferdisplay) av exempelvis lysdiodtyp (LED). Med dessa sju segment kan man visa siffrorna till, men också andra symboler. I sjusegmentavkodaren måste flera utgångar aktiveras samtidigt. Som exempel måste fem segment lysa för att indikera siffran fem. f e d g c b Funktionsdiagram för kretsen CDB LE står för Latch Enable och användes för att läsa och lagra in ett nytt BCD ord (DCBA) i avkodarens interna latch (låskrets). LT står för lamptest och BL för Blanking Input. En nolla till LT tänder alla segment medan en nolla till BL släcker alla segment oavsett vad som finns på BCD ingångarna. En felaktig BCD-kod på ingången släcker också alla segment. BCD INPUTS A B C D LE/STROBE L A T C H LT BL D E C O D E R VDD f g a b c d e -SEGMENT OUTPUTS D R I V E R a b c d e f g f e d a g c b B C LT BL D LE/STROBE A VSS Sida

10 Figuren nedan visar en ofullständigt ritad sju-segment-display-avkodning. I figuren finns inritade de ledningar som erfordras för att displayen skall kunna visa siffrorna och. Uppgift. Rita in alla ledningar så att rätt lysdioder lyser om DCBA =. Rita in alla ledningar så att rätt lysdioder lyser om DCBA =. Rita in alla ledningar så att rätt lysdioder lyser om DCBA =. Vilka lysdioder lyser om DCBA =. Varför?... Avkodare Latch Driver D C B A a b c d e f g a f g b Display e c d Sida

11 OLIKA KODER ASCII koden En mycket vanlig kod ar den så kallade ASCII koden. Namnet är en amerikansk förkortning av American Standard Code for Information Interchange. De två första kolumnerna i tabellen innehåller speciella styrtecken för terminalen. Exempel: LF = Line Feed matar fram pappret en rad FF = Form Feed matar fram pappret en sida CR = vagnretur o.s.v Sammanställning ASCII koden Uppgift Fyll i hexatalen i de yttre kolumnerna. HEX LSD MSD NUL DLE P p SOH DC! A Q a q STX DC B R b r ETX DC # C S c s EOT DC $ D T d t ENQ NAK % E U e u ACK SYN F V f v BEL ETB G W g w BS CAN ( H X h x HT EM ) I Y i y LF SUB * : J Z j z VT ESC + ; K [ k { FF FS, < L \ l CR GS - = M ] m } SO RS. > N ^ n ~ SI VS /? O _ o DEL Exempel: Bokstaven B motsvarar, eller Uppgift Ge exempel på kodorden för nedanstående tecken Tecken Binär kod Hexatal Tecken Binär kod Hexatal * # T! : Q h \ u < $ B j _ e ESC Sida

12 BCD koden (-kod) BCD koden kallas Naturally Binary Coded Decimal eftersom koden är densamma som en direkt omvandling från det decimala talet till dess binär motsvarighet. Omvandling BCD kod till decimaltal. Koden indelas i bitars ord med start från den minst signifikanta biten. Exempel: BCD kod : Decimalt : Binärt : BCD kod AIKEN kod ( kod) Aiken koden är användbar vid decimala subtraktioner. Omvandling AIKEN kod till decimaltal. Koden indelas i bitars ord med start från den minst signifikanta biten. Exempel: Aiken kod : Decimalt : Binärt : kod AIKEN koden är självkomplementerande Med detta menas att man alltid får samma decimalsumman nio om man inverterar kodbitarna. Exempel: Uppgift Komplettera tabellen. Decimalt AIKEN kod = = AIKEN kod inverterad Decimalt = = Decimal summa + = + = Sida

13 EXCESS kod EXCESS koden är konstruerad så att man får -bitarskoden genom att öka decimaltalet med tre. Exempel Uppgift Fyll i kolumnen. + = = EXCESS koden för + = = EXCESS koden för EXCESS kod EXCESS koden är inte viktad som de föregående koderna dvs. man kan inte ange vikt för positionerna som i i BCD och koderna. EXCESS koden är i likhet med AIKEN koden självkomplementerande. Niokomplementsmetoden Självkomplementerande koder är användbara vid subtraktioner. Datorn har svårt att arbeta med minustal. Med komplementsmetoden slipper man minustal. Exempel på subtraktion enligt niokomplementsmetoden. är niokomplementet till. I niokomplementsmetoden adderar man det ursprungliga talet med niokomplementet till som är. Svarets siffror adderas därefter ( + ). Subtraktion - - Samma subtraktion enligt niokomplementsmetoden + + = Subtraktion - - Subtraktion enligt niokomplementsmetoden + + = Uppgift Subtrahera nio minus två enligt niokomplementsmetoden - + Sida

14 Uppgift Omvandla följande BCD koder till decimalt tal: BCD kod : Decimalt tal:... BCD kod : Decimalt tal:... BCD kod : Decimalt tal:... BCD kod : Decimalt tal:... Visa att AIKEN koden är självkomplementerande genom att fylla i tabellen. Decimalt AIKEN kod AIKEN kod inverterad Decimalt Decimal summa Visa att EXCESS koden är självkomplementerande genom att fylla i tabellen. Decimalt EXCESS kod EXCESS kod inverterad Decimalt Decimal summa Utför (visa) subtraktionen - enligt niokomplementsmetoden. Sida