Lucrări de laborator - teoria informației

SCOPUL LUCRARII

Scopul acestui laborator a fost studierea functionarii unui registru de deplasare liniar. Schemele secvenţiale liniare stau la baza dispozitivelor de codificare-decodificare folosite în prelucrarea informaţiei. Cea mai simplă schemă secvenţială este reprezentată de un registru de deplasare format din celule de întârziere (elementele de reţinere/memorare).

In montajul experimental am lucrat cu circuitul integrat CDB 495, a carui schema este prezentata in figura 1, iar pentru obtinerea semnalului de ceas s-a folosit circuitul CBD 400 (figura 2).

Figura 1 CDB 495 Figura 2 CDB 400

CBD 495 este un registru de deplasare integrat, ce ofera posibilitatea realizarii unui registru de deplasare fie in mod de lucru serial, fie in mod paralel, in functie de cum conectam pinul 6, la masa = 0L (zero logic), respectiv la Vcc = 1L (unu logic). CDB 400 include un circuit basculant bistabil realizat cu 2 porţi NAND, cu care se poate obtine clock-ul.

De asemenea, am foslosit utilitarul Simulink al MatLab-ului pentru a simula functionarea unui registru de deplasare liniar.

MODUL DE LUCRU

Pentru montajul experimental, informatiile necesare pentru conectarea pinilor le aflam din schema circuitului, din Indrumarul de laborator.

Am lucrat in modul de lucru serial al CDB 495: semnalul de ceas CLK se conecteaza la pinul 9, pinul 6 (ce reprezinta modul de lucru) la masă, intrarea la pinul 1, iesirile A, B, C, D la leduri.

Pentru obtinerea semnalului ce ceas s-a folosit CDB 400: pinul 7 se leaga la masa, pinul 14 la Vcc (sursa – 5V), pinii 1 si 5 reprezinta intrarile, pinul 3 reprezinta iesirea, care se va lega la pinul 9 al circuitului CDB 495.

Pentru incarcarea registrului cu o anumita informatie, se conecteaza pinul 1 al circuitului CDB 495 la potentialul corespunzator: pentru 0 – pinul 1 la masa, pentru 1 – pinul 1 la Vcc. Se observa ca LED-urile arata continutul informational, adica stins pentru 0 si aprins pentru 1.

Apoi se aplica semnalul de ceas, prin conectarea alternativă la masă a celor 2 pini de intrare In1 si In2 din figura 2. Se observa deplasarea succesiva a semnalului de intrare pe LED-uri.

Pentru simularea in Simulink, s-a creat un nou fisier mdl, in care, prin drag and drop, s-au adaugat blocurile necesare: unit delay pentru elementele de intarziere, scope (osciloscop) pentru a vedea grafic rezultatele obtinute, iar pentru continutul informational initial s-a folosit blocul Bernoulli Binary Generator, care genereaza un semnal de intrare random (aleator). In locul acestui bloc se mai putea folosi blocul From Workspace, prin care se poate introduce din fereastra principala a MatLab-ului vectorul denumit simin ca informatie de intrare (figura 4).

Legaturile intre blocuri au fost facute ca in figura 3:

Figura 3 Modelul Simulink al registrului de deplasare

Figura 4 Blocul From Workspace

Dupa realizarea modelului, prin apasarea butonului Start simulation, iar apoi dublu click pe osciloscop, se putea vedea rezultatul simularii, si anume deplasarea informatiei in celule (figura 5). In cazul de fata, osciloscopul Scope1 ilustreaza intocmai functionalitatea unui registru de deplasare. La momentul t=0, doar prima celula este incarcata, iar la momentul t=6, toate celulele sunt incarcate, dupa care semnanul de intrare se deplaseaza succesiv prin celule