Многоступенчатый дешифратор

Если длина входного двоичного кода слишком большая и невозможно использовать многоходовые логические элементы И, то используют многоступенчатые (каскадные) дешифраторы.

Рис. Многоступенчатый пирамидальный дешифратор

Эта схема построена на базовых логических элементах 2И. В ней 4 входа Х0, Х1, Х2, Х3 однако количество входов можно бесконечно увеличивать. В каждом i-том каскаде 2ⁱ⁺¹ логических элементов. Общее число логических элементов М=4*(2^n-1-1), где n - число входов.

Недостатки этой схемы:

1. слишком большое число логических элементов,

2. малое быстродействие (t₃=t_3лэ*(n-1)).

Достоинства:

1. возможность построения дешифратора на базовых логических элементах;

2. нет ограничения на число разрядов входного кода.

Дешифраторы получили огромное распространение в ИМС.

УГО ИМС К555ИД3 УГО ИМС К555ИД7

D0-D2 - входы, подается двоичный код с США.

V1-V3 - сигналы включения DC

0-7 - выходы, только по одному из них будет 0.

0-15 - выходы, только по одному из них будет 0.

W0-W1 - сигналы включения дешифратора.

0-3 - входы, подается двоичный код с США.

3. Шифраторы.

Шифратор - преобразователь кода, позволяющий преобразовывать одиночный сигнал в п-разрядный двоичный код, т.е при подаче на только на один вход шифратора (СD) сигнала (единичного) на выходах появляется двоичный код того входа, на который пришла единица. Существует полный шифратор, у которого количество входов п=2^N.

Пример построения шифратора, преобразовывающего 8-разрядный единичный код в двоичный код.

Для этого зададим таблицу истинности.

F7	F6	F5	F4	F3	F2	F1	F0	X2	X1	X0

Запишем логическую функцию:

X₀= F₁ V F₃ V F₅ V F₇

X₁= F₂ V F₃ V F₆ V F₇

X₂= F₄ V F₅ V F₆ V F₇

По этим функциям построим схему шифратора на логических элементах 4 ИЛИ

По этой схеме строим УГО шифратора.

Если на все входы F₁-F₇ подать 0, то на выходе будет двоичный код 0: X₂=0, X₁=0, X₀=0. Младший разряд X₀ имеет весовой коэффициент равный 1, и становится равным 1, когда на один из нечетных входов будет подана 1. Разряд X₁ имеет вес, равный 2 и становится единичным, когда на входы F_2, F_3, F_6, F₇ подана 1. Старший разряд X₂ имеет весовой коэффициент 4 и будет единичным при 1 на входах F4-F7. То есть, мы видим, что с помощью шифраторов можно передавать информацию по меньшему количеству линий связи (вместо 8 - 3)

При появлении одновременно на 2 или более входах единицы появится запрещенный выходной код, то есть происходит ошибка. Для исключения этой ситуации каждому входу шифратора назначают свой приоритет. Наивысший приоритет обычно назначают входу с наибольшим номером и далее по убыванию. Предположим, что одновременно пришли 1 по входам F₅ и F₃ - у приоритетных шифраторов на выходе будет двоичный код 101 – код пятерки.

Чтобы выполнить обратное преобразование, то есть восстановить информацию в первоначальном виде, необходим дешифратор.

Контрольные вопросы:

1. Что такое преобразователь кодов, и какие они бывают?

2. Дайте определение дешифратора.

3. Зарисуйте схему линейного дешифратора.

4. Как работает линейный дешифратор?

5. Зарисуйте схему многоступенчатого дешифратора.

6. Как работает многоступенчатого дешифратора?

7. Зарисуйте ИМС дешифраторов К155ИД3 и К155ИД7.

8. Дайте определение шифратора.

9. Постройте шифратор, преобразовывающий 8-разрядный единичный код в двоичный код

Дата добавления: 2014-01-07