Комбинационные микросхемы. Комбинационные сумматоры. Преобразователи кодов. Мультиплексоры и демультиплексоры, страница 4

   Количества входов и выходов полного дешифратора, т.е. дешифратора, использующего все комбинации двоичного кода, связаны соотношением: N=2^m, где N – число выходов дешифратора; m – число двоичных входов.

   Дешифраторы подобного типа строятся на комбинационных элементах.

          В ЭВМ с помощью дешифратора осуществляется выборка необходимых ячеек запоминающих устройств, расшифровка кодов операций с выдачей соответствующих управляющих сигналов и т.д.

          Состояние дешифратора, имеющего m=3 входа и 2³=8 выходов, описывается табл.3, из которой следует, что каждому набору входных переменных x₁, x₂, x₃ соответствует сигнал «1» только на одном выходе f_i дешифратора.

                                                                                                                                Табл. 2

Входы			Выходы
x1	x2	x3	f0	f1	f2	f3	f4	f5	f6	F7
0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0
0	0	1	0	1	0	0	0	0	0	0
0	1	0	0	0	1	0	0	0	0	0
0	1	1	0	0	0	1	0	0	0	0
1	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0
1	0	1	0	0	0	0	0	1	0	0
1	1	0	0	0	0	0	0	0	1	0
1	1	1	0	0	0	0	0	0	0	1

          Функциональная схема и условие обозначение дешифратора приведены на рис.7, а, б соответственно.

                 

Рис.7

Такой тип дешифратора по принципу действия является одноступенчатым (однокаскадным). Он обладает достаточно высоким быстродействием, однако при большом числе входов становится неэкономичным с точки зрения аппаратурных затрат.

          Для дешифрации многоразрядных кодов используются многоступенчатые (каскадные) дешифраторы. На рис.8 в качестве примера показана схема двухступенчатого дешифратора на три входа, в которой в отличие от схемы, приведенной на рис.7, используются не трехвходовые, а более простые двухвходовые элеметы И.

                           

Рис.8

По структурной организации различают линейные, пирамидальные и матричные дешифраторы.

          Линейный дешифратор представляет собой группу из логических элементов И – НЕ, число которых равно числу выходов дешифратора, а число входов у каждого элемента равно числу входных переменных. Линейная структура дешифратора обеспечивает минимальную задержку прохождения сигнала, равную задержке одного вентиля. При такой структуре дешифратора с увеличением размерности кода существенно возрастает расход оборудования.

Пирамидальный дешифратор образуется при размещении в несколько ярусов ряда линейных дешифраторов, каждый из которых декодирует определённую группу переменных (рис.9). Ценой введения дополнительных задержек пирамидальная структура дешифратора по сравнению с линейной позволяет сократить расход оборудования и использовать логические элементы с небольшим количеством входов.

                                                       

Рис.9

Матричными (или прямоугольными) называются такие схемы дешифраторов, в которых двухходовые логические элементы И – НЕ подключаются соответственно между вертикальными и горизонтальными шинами, на которые подаются разделённые на две части прямой и инверсный наборы входных переменных (рис.10).

                      

Рис.10