Цифровые устройства и микропроцессоры: Учебное пособие, страница 25

Второе, более широкое применение преобразователей кодов это аппаратная защита информации, передаваемой по открытым каналам связи (рис. 3.28).

Рисунок 3.28 – Аппаратное преобразование кода

Выполняется перестановка передаваемых битов в прямом преобразователе, а на приёмном конце устанавливают преобразователь с обратным законом перестановки. Получается верный код, хотя в линии код неверный. Степень защищённости такого способа  невысока, так как мало число перестановок (n!), поэтому используют комбинацию DC – CD (рис. 3.29)

Рисунок 3.29 – Аппаратное преобразование кода  DC - CD

Здесь число перестановок значительно больше и равно  2! , так как у декодера  2   выходов.

На приёмном конце устанавливают узел с обратным законом соединений. Такой узел  находит применение на практике.

3.5   Шинный формирователь

Вспомним базовый элемент ТТЛ (рис. 3.30).

Рисунок 3.30 – Схема  базового элемента  ТТЛ

Эта схема  выполняет операцию 3И-НЕ  ( операцию Шеффера ).

Когда сигнал на любом из  входов Х1, Х2 или Х3 равен нулю, то, VT1-открыт, VT2 – закрыт, VT4 - закрыт. VT3 открыт и на  выходе будет 1. Если на входах все единицы или ничего не подано, то ток базы VT1 течет  в  базу  VT2, открывает  его  и  насыщает,  VT4    открыт и насыщен, VT3-закрыт. Таким образом, выходная шина подключается то к плюсу  источника  Ек, то к его минусу и потенциал на ней  либо ноль, либо единица.

Изменим схему.  Добавим диод VD  и еще один эмиттер э4 в транзисторе VT1,  вход  обозначим Ez. Если на вход Ez ничего не подавать, что эквивалентно подаче  1,  то он не влияет на работу логического элемента.  Если на вход  Ez  подать 0, то есть заземлить его, то транзистор VT1 будет  открыт  по эмиттеру э4,  при этом, будут заперты VT2 и VT4, потенциал базы VT3 также  будет равен 0, поэтому VT3 также будет заперт, то есть выходная шина логического элемента будет оторвана от плюса и от минуса источника. Она находится в, так  называемом, высокоимпедансном  (третьем состоянии или  Z-состоянии).

Элементы с тремя состояниями обозначают треугольником (рис. 3.31)

Рисунок 3.31 – Элемент с тремя состояниями

Тристабильные элементы  можно соединять параллельно по выходу, как показано на рис. 3.32.

Рисунок 3.32 – Включение тристабильных элементов

Элементы с Z-состоянием используются для двунаправленной  передачи данных (рис. 3.33)

Рисунок 3.33 – Двунаправленная передача данных

Они  выполняют функцию буферизации сигнала, то есть усиление его по мощности,  поэтому их иногда называют  магистральные усилители  или шинные формирователи.

Рассмотрим функциональную схему шинного формирователя  К580ВА86.  Это  8-ми  разрядная интегральная  схема  средней  степени  интеграции,  выполненная  по ТТЛ – технологии (рис. 3.34).

                                       Рисунок 3.34 – Шинный формирователь

Вход  CS (ВК) – выбор кристалла. Когда сигнал  CS = 1 все элементы находятся в третьем состоянии.  Шина  А отключена от шины  В.  Если сигнал CS=0, то тогда при Т = 1 – направление передачи информации от  А к В, а при Т =0   от В к А.

С помощью таких формирователей  к  одной  обшей  шине  можно поочерёдно подключать множество различных устройств, что и используется в микропроцессорах и микро ЭВМ.

4  Последовательностные устройства

Последовательностные  устройства – это устройства с памятью. В них выходной сигнал определяется не только текущим состоянием входа, но и рядом предыдущих значений. Простейшее  последовательностное  устройство  это триггер. Его особенностью  является  способность бесконечно долго находится в одном из двух устойчивых состояний. Приняв одно состояние за ноль,  другое  за  единицу,  можно считать, что триггер хранит один бит  информации.

Триггер характеризуется:

                           Число входов  -

                           Число выходов  -  один  ( хотя можно получить и )

                           Число внутренних состояний - два  и .

                           Характеристическое уравнение - ,