Схемотехника ТТЛШ и КМОП-транзисторной логики. Каскадное соединение дешифраторов, страница 9

Строиться дешифраторы могут по различным схемам. Простейшей схемой является – линейная схема.

Линейная схема трехвходового дешифратора (), построенная на логических элементах И-НЕ показана на следующем рисунке:

Такой дешифратор имеет следующее схемное обозначение:

В схеме линейного дешифратора количество входов каждого логического элемента "И" равно числу входных переменных, что ограничивает разрядность входных слов. Кроме того, по мере роста разрядности входных слов, растет и нагрузка на предыдущие логические элементы. Устранить этот недостаток позволяет схема пирамидального дешифратора, который, однако, требует большего количества логических элементов. Поэтому, чаще всего, дешифраторы строятся по, так называемым, матричным схемам.

Рассмотрим схему матричного дешифратора 4×16.

Наряду с матрицей логических элементов "И". В состав дешифратора входят дешифратор строк (DC 1) и дешифратор столбцов (DC 2). На вход DC 1подаются младшие разряды A и B, которые определяют номер одной из выбранных строк матрицы. На вход DC 2 подаются старшие разряды C и D, которые определяют номер активного столбца. При таких условиях только один из шестнадцати элементов "И", стоящий на пересечении активной строки и активного столбца, выдает на выходе уровень логической единицы. Т.о., меняя логические комбинации на входе дешифратора, можно установить в единичное состояние на любом из выходов.

Разрешающий вход E дешифратора DC 2 подключается к высокому логическому уровню.

Вход "Е" первого дешифратора служит в качестве управляющего входа всего дешифратора. Наличие такого входа позволяет наращивать объем дешифратора, путем каскадного соединения нескольких дешифраторов. Т.о. появляется возможность построения дешифратора 5×32 на основе использования дешифраторов 2×4 и 3×8.

Лекция № 6

Каскадное соединение дешифраторов.

Построим дешифратор 5×32 – используя дешифраторы 2×4 и 3×8 в каскадном соединении.

Первый каскад собран на дешифраторе 2×4. Его входными переменными являются два старших разряда а8 и а16. Первичные выходные переменные первого каскада управляют вторым каскадом по информационному входу "Е", т.о. при различных комбинациях переменных а8 и а16 по входу "Е" открыт только один из дешифраторов второго каскада (если а8=0 и а16=0, то открыт только DC2). И под воздействием младшего разряда а1, а2, а4 уже только один из восьми выходов выбранного дешифратора второго каскада оказывается в активном состоянии.

Т.о. появляется возможность активизации любого выхода из 32, его номер определяется входным сигналом. Сочетания дешифраторов в первой ступени и во второй – разные. Если в первой ступени стоит дешифратор (3×8), то во второй необходимо установить восемь дешифраторов 2×4.

В дешифраторе широко используется два входа управления "Е", которые позволяют достаточно просто наращивать объем дешифратора.

В качестве примера получим дешифратор 4×16 путем соединения дешифраторов 2×4 (причем дешифраторы 2×4 имеют двойной вход управления "Е").

Функция выбора дешифратора "Е" формируется с помощью двух управляющих входов "Е1" и "Е2", объединенных логической функцией "И". Т.е. функция "Е" истинна тогда, когда на обоих управляющих входах логический "0".

,

(на схемном обозначении эти входы обозначаются значком "&" и то, что Е1=Е2=0 отражается негативной логикой −◦).