Условное изображение дешифратора с активными нулями на выходах и конъюнктором на входе разрешения, предложено на рисунке 2.6

На практике на входе E (разрешение работы) может быть реализован конъюнктор с прямыми и инверсными входами, а на выходах активным сигналом также может быть нуль. При этом соответствующие входы и выходы с активными нулями помечаются кружочками инверсии.

Эти выражения позволяют построить функциональную схему дешифратора с использованием инверторов для формирования отрицаний входных переменных, и конъюнкторов для реализации функций выходных переменных.

Функциональная схема дешифратора для рассмотренного случая предложена на рисунке 2.3.

Рис. 2.3. – Функциональная схема дешифратора

Предложенный дешифратор можно изображать на функциональных схемах двумя способами, предложенными на рисунке 2.4. В условных обозначениях в основном поле на верхней строчке изображается символ выполняемой функции. В нашем случае этим символом является сочетание букв «DC» (Decoder). Подобным же образом дешифратор можно изобразить и на принципиальной схеме, если он реализован в виде микросхемы, добавив у каждого вывода номер контакта микросхемы. В основном поле условного обозначения на принципиальной схеме под символом функции дешифратора ставится тип микросхемы. В названии микросхемы дешифратора после номера серии элементов ставятся буквы «ИД», после которых ставится номер разработки.

а) б)

Рис. 2.4. – Возможные способы условного обозначения простейшего дешифратора на функциональной схеме.

Отличие между предложенными вариантами обозначения дешифратора заключается в способе изображения информационных (или адресных, поскольку они определяют номер, то есть адрес выхода) входов. В первом случае входы обозначены своими весами в десятичной системе счисления. Младший разряд входного слова (x0) имеет при этом вес, равный единице, следующий разряд – равный двойке, а самый старший разряд в данном случае имеет вес, равный четырём. Во втором случае входы обозначаются степенью двойки.

Входы и выходы предложенных дешифраторов являются прямыми, то есть активными сигналами для них являются единицы.

Очень часто современные дешифраторы имеют специальный вход разрешения работы E (Enable). Только при наличии на этом входе активного сигнала дешифратор осуществляет требуемое преобразование, то есть на одном из выходов появится активный сигнал. Если на входе разрешения сигнал пассивный, то на всех выходах дешифратора наблюдается пассивный сигнал.

Пусть активным сигналом по входу Е является 1, тогда предложенные выше функции, описывающие поведение дешифратора, следует скорректировать добавлением сигнала Е следующим образом:

Используя полученные выражения, можно предложить соответствующее условное изображение дешифратора, у которого активными сигналами на выходах являются единицы (рис. 2.5).

Рис. 2.5. - Условное графическое обозначение дешифратора с активными единичными сигналами на выходах и входе E.

Рис. 2.6. - Условное обозначение дешифратора с активными нулями на выходах и конъюнктором на входе разрешения работы.

Предложенный на этом рисунке дешифратор соответствует микросхеме дешифратора К555ИД7. Работа дешифратора разрешается только в том случае, когда на входах разрешения будут присутствовать следующие сигналы:

E1=1, E2=0, E3=0.

То есть по входу разрешения E реализуется функция:

При этом условии в зависимости от сигналов на входах x2, x1, x0 формируется уровень логического нуля на соответствующем выходе.

Рис. 2.6. - Условное обозначение дешифратора с активными нулями на выходах и конъюнктором на входе разрешения работы.

Рассмотрим способ увеличения количества выходов дешифратора. Пусть в нашем распоряжении имеются полные (число выходов равно 2ⁿ при n информационных входах) дешифраторы типа 2→4 (два входа – четыре выхода). Необходимо построить дешифратор, который имеет 4 информационных входа и 16 выходов, то есть дешифратор типа 4→16. Пример построения такого дешифратора и условное обозначение микросхемы, реализующий такой дешифратор, предложены на рисунке 2.7.

Рис. 2.7. - Способ реализации сложного дешифратора и его условное обозначение.

В зависимости от состояний сигналов x3 и x2 при наличии на входе разрешения работы E дешифратора DD1 формируется единица на одном из четырёх выходов этого дешифратора. Это приводит к тому, что только один из выходных дешифраторов будет реагировать на комбинацию сигналов на входах x0 и x1.

Только выбранный дешифратор сформирует единицу на одном из своих выходов, номер которого определяется сигналами x0 и x1. Например, пусть на входах x3x2x1x0 присутствует число 1011. На входах x3x2 присутствует комбинация 10, что соответствует в десятичном виде числу 2.

Следовательно, именно на выходе 2 дешифратора DD1 сформируется активный сигнал, равный единице. Только дешифратору DD4, который принимает по входу E активный уровень, будет разрешаться работа. На входах x1x0 присутствует число 11, что соответствует в десятичном виде числу 3. На третьем выходе выбранного дешифратора DD4 будет формироваться единица, то есть активный сигнал. На остальных выходах выбранного дешифратора будет присутствовать нуль так же, как и на выходах невыбранных дешифраторов DD2, DD3, DD5. То есть только на выходе y11 присутствует активный сигнал. Если перевести заданное двоичное число 1011 в десятичную систему, то получим номер выбранного выхода в десятичной системе: 11. Процедура перевода двоичного числа с учётом весов разрядов предлагается ниже.

1011₂=2³+2¹+2⁰=11₁₀.

Существуют специальные дешифраторы, предназначенные для работы с элементами индикации. В микросхемах ТТЛ существуют дешифраторы, которые способны коммутировать высокое напряжение для управления неоновыми индикаторами. В настоящее время широкое применение находят семисегментные индикаторы, выполненные на светодиодах или жидкокристаллических элементах.

Расположение сегментов в таких индикаторах с их буквенными идентификаторами и примеры формирования некоторых десятичных цифр предлагаются на рисунке 2.8.

Рис. 2.8. – Расположение сегментов в семисегментном индикаторе и варианты формирования символов.

Светодиодные индикаторы различаются способом соединения светодиодов: по схеме с общим анодом и с общим катодом. В зависимости от разновидности эти индикаторы подключаются общим анодом к источнику положительного напряжения величиной E=5В, а общим катодом к общему проводу (рис. 2.9.1).

Рис. 2.9.1.

Дата добавления: 2014-01-07