Линейные и многоступенчатые дешифраторы.

 

Дешифратор (декодер) - устройство, преобразующее двоичный код в позиционный (или иной). Другими словами, дешифратор осуществляет обратный перевод двоичных чисел. Единице в каком-либо разряде позиционного кода соответствует комбинация нулей и единиц в двоичном коде, а отсюда следует, что для преобразования необходимо иметь не только прямые значения переменных, но еще и инверсии.

На схеме показаны всего четыре логических элемента И, хотя их должно быть восемь. Три инвертора создают инверсии переменных. Палки, спускающиеся в никуда на самом деле подводят сигналы прямого и инверсного кода к остальным четырем элементам И. Если разрядов будет четыре, то элементы будут четырехвходовыми, понадобится четыре инвертора и 16 элементов И.

 

 

Простейший дешифратор:

Логика работы микросхемы такова: на входы данных микросхемы подается цифровой код. В данном случае — это любое трехразрядное двоичное число. Смысл работы такого дешифратора — выдать активный сигнал только на одном из своих выходов. На том выходе, номер которого соответствует двоичному коду, присутствующему на его входах D0...D2.

 

 

Это таблица истинности данного дешифратора. Важное значение имеет вход выбора микросхемы CS. Этот вход позволяет включить или выключить всю микросхему. Микросхема работает только в том случае, если на вход CS дешифратора подан разрешающий нулевой сигнал. В противном случае микросхема выключается и на всех ее выходах устанавливается сигнал логической единицы.

 

Входы	Выходы
D2	D1	D0	CS
X	X	X

 

 

Главное назначение линейного дешифратора—функция выбора одного из нескольких электронных устройств. Например, выбор одной из нескольких микросхем памяти. Каждая такая микросхема должна иметь свой собственный вход CS. К каждому выходу дешифратора подключается одна такая микросхема. Вернее, подключается ее вход CS.

Теперь, если на входы D0—D1 дешифратора подать номер выбираемой микросхемы, она включится, а остальные семь микросхем отключатся. При выключении самого дешифратора отключаются и все подключенные к нему микросхемы.

Шифраторы (кодеры).

Шифратор (coder) выполняет функцию преобразования унарного кода в двоичный. При подаче сигнала на один из входов (обязательно на один, не более) на выходе появляется двоичный код номера активного входа.

Приоритетный шифратор отличается от шифратора наличием дополнительной логической схемы выделения активного уровня старшего входа для обеспечения условия работоспособности шифратора. Уровни сигналов на остальных входах схемой игнорируются. Схема выделения строится на конъюнкторах и инверторах таким образом, чтобы любое число старших нулей, образовывая после инверторов логические единицы, не влияло на работу конъюнкторов в цепи младших входов. Любая самая старшая единица (после инвертора -логический ноль) запирает конъюнкторы младших входов.

 

Мультиплексоры.

Назначение и принцип работы мультиплексора.

Мультиплексоры это комбинационные схемы предназнач. Для коммутац. Сигналов поступающих по нескольким входам на один общий выход. Мультиплексор имеет несколько информационных входов, адресные входы.

Соотношение между информационным и управляющим входом

K=2ⁿ K-инф. Вх. n- упр. Вх

 

 

Инф.вх Х	Адр.вх. а1, а2	Вых y
X0
X1
X2
X3

 

 

Демультиплексор.

Демультиплексор имеет один информационный вход и несколько выходов. Он представляет собой устройство, которое осуществляет коммутацию входа к одному из выходов, имеющему заданный адрес (номер). На рис. 6.30 показано символическое изображение демультиплексора с четырьмя выходами. Функционирование этого демультиплексора определяется табл. 6.18.

Объединяя мультиплексор с демультиплексором, можно построить устройство, в котором по заданным адресам один из входов подключается к одному из выходов (рис. 6.31). Таким образом, может быть выполнена любая комбинация соединений входов с выходами.

Например, при комбинации значений адресных переменных x_l = l, x₂ = 0, x₃ = 0, x₄ = 0 вход D₂ окажется подключенным к выходу Y₀.

Использование демультиплексора может существенно упростить построение логического устройства, имеющего несколько выходов, на которых формируются различные логические функции одних и тех же переменных.

Заметим, что если на вход демультиплексора подавать константу D = 1, то на выбранном в соответствии с заданным адресом выходе будет лог. 1, на остальных выходах - лог. 0. При этом по выполняемой функции демультиплексор превращается в дешифратор.

Таблица 6.18
Адресные входы	Выходы
А1	А0	Y0	Y1	Y2	Y3
		D
			D
				D
					D

 

 

 

рис 6.30

 

 

рис 6.31