Анализ функционирования преобразователя кода, страница 2

3. Функциональная схема, условное графическое обозначение и таблица истинности полного дешифратора на 3 входа.

4. Линейные дешифраторы: переключательная функция, УГО и схема.

5. Пирамидальные дешифраторы: переключательная функция, УГО и схема.

6. Многоступенчатые дешифраторы прямоугольного типа: переключательная функция, УГО и схема.

7. Тактируемые и дешифраторы интегрального исполнения.

Дешифратор — это комбинационный операционный узел, преобразующий входное слово в сигнал на одном из его выходов.

Таким образом, дешифратором называется узел, в котором каждой комбинации входных сигналов соответствует наличие сигнала на одном из выходов.

На рис.4 представлена функциональная схема дешифратора, имеющая n входов и 2ⁿ-1 выходов.

Рис. 4. Функциональная схема дешифратора

Методика синтеза дешифраторов

Условия работы дешифратора на два входа можно представить таблицей истинности (табл.3). Количество выходов такого де­шифратора m = 2² = 4.

Таблица 3

Таблица истинности дешифратора 2×4 Входы Выходы X1 X2 Y0 Y1 Y2 Y3 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1

Переключательные функции для выходов дешифратора соглас­но этой таблице истинности запишутся следующим образом:

(4)

Структурная схема дешифратора реализующая переключательные функции (4), представлена на рис.5.

Рис. 5.  Схема двухвходового дешифратора в булевом базисе

Преобразуем выражения (4) для реализации в базисе И-НЕ:

(4б)

Реализация устройства в базисе И-НЕ представлена на рис.6.

Рис. 6а.  Схема дешифратора «2×4» в базисе И-НЕ

Рис. 6б.  Условное графическое обозначение дешифратора «2×4»

Условные изображения дешифратора, применяемые при построении функциональных схем, показаны на рис.7, где а — общее обозначение дешифратора; б — обозначение матричного де­шифратора. Входы дешифратора помечаются десятичными числа­ми, изображающими двоичные веса, выходы — десятичными изо­бражениями соответствующих кодовых комбинаций.

Рис.7.  Условное графическое обозначение дешифратора: а — общее обозначение дешифратора; б — матричный дешифратор

Обозначение дешифраторов: 155ИД1, 555ИД6 и т.д.

3.  Анализ работы шифраторов

  Назначение и принцип действия шифраторов.

Рассмотрение вопроса осуществляется путем опроса обучаемых с мест и у доски в соответствии со следующим планом:

·  Назначение

·  Таблица истинности

·  Способы синтеза схем

·  Примеры простейших схем

Вопросы рассматриваемые с обучаемыми

Шифраторы:

1. Назначение, логика функционирования и классификация шифраторов.

2. Функциональная схема, условное графическое обозначение и таблица истинности шифратора на n входов.

3. Функциональная схема, условное графическое обозначение и таблица истинности шифратора на 4 входа.

4. Синтез шифраторов в различных базисах.

5. Принципы построения приоритетных шифраторов.

Шифратор представляет собой функциональный узел цифро­вой ЭВМ и предназначен для преобразования унитарного кода (код, в котором лишь одна переменная принимает единичное зна­чение) в некоторый (двоичный) позиционный код.

Иными словами, шифратор выполняет функции, обратные функциям дешифратора.

Полный шифратор имеет 2^m входов и m выходов. При этом, если подан входной сигнал на одну из входных цепей шифратора, то на его выходах формируется слово, соответствующее номеру возбужденной цепи.

Синтез равнозначного шифратора

Пусть m=2, тогда число входов шифратора равно четырем. Таблица функционирования такого шифратора бу­дет иметь следующий вид (табл.4).

Таблица 4

Таблица состояний шифратора 4×2 Входы Выходы X0 X1 X2 X3 Y0 Y1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1

Из этой таблицы можно получить следующие уравнения для выходных сигналов шифратора:

(5)

При реализации шифратора на логических элементах И—НЕ уравнения будут преобразованы к следующему виду:

(6)

На основании этих уравнений получим функциональную схему шифратора, как показано на рис.8.

Рис. 8а. Шифратор на 4 входов на базе элементов И-НЕ

Рис. 8б. Шифратор на 4 входов на базе элементов И-НЕ

Синтез приоритетного шифратора

Рассмотрим принцип функционирования шифратора «4×2».

Таблица истинности для данного шифратора представлена в табл. 5. Из таблицы видно, что при построении приоритетного шифратора используются 1,2.4 и 8 наборы, для остальных наборов функция приобретает безразличное значение – Ф.