7.3. Шифраторы
Шифратор предназначен для преобразования М-разрядного двоичного кода в однозначно соответствующий ему n-разряд-ный код, имеющий меньшее число разрядов и безразличных наборов. В результате преобразования осуществляется "сжатие" информации и появляется возможность передачи ее по меньшему числу линий связи.
Входы ряда шифраторов являются приоритетными, т.е. "старший" по номеру вход обладает приоритетом по отношению ко всем остальным. Некоторые устройства имеют дополнительные входы и выходы, обеспечивающие широкие сервисные возможности устройства. Схемотехнические принципы проектирования шифраторов и дешифраторов совпадают. В качестве примера рассмотрим построение схемы шифратора "из 4 в 2". Функционирование такого устройства должно соответствовать табл. 7.3.
Используя СДНФ, получим
(7.2)
Таблица 7.3
Входные переменные |
Выходные переменные |
Промежуточные аргументы |
|||||||
X3 |
X2 |
X1 |
X0 |
Y1 |
Y0 |
A |
B |
C |
D |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Проводя дополнительный анализ промежуточных аргументов A, B, C, D, легко установить (табл. 7.3), что
(7.3)
Один из вариантов принципиальной схемы шифратора показан на рис. 7.2. Другие варианты реализации шифратора могут быть получены из систем (7.2) и (7.3).
7.4. Распределители сигналов
Распределители сигналов служат для управления различными устройствами цифровых систем. Выходы распределителя называются каналами, а входы, при подаче сигналов на которые происходит включение соответствующего канала, переключающими входами. Распределители с одним переключающим входом являются распределителяими однотактного действия, а с несколькими переключающими входами - многотактного действия. Структурная схема распределителя однотактного действия и временные диаграммы его работы приведены на рис 7.3.
Рис. 7.3. Структурная схема распределителя (а) и
временные диаграммы его работы (б)
Распределитель содержит генератор G тактовых импульсов (ТИ), счетчик-делитель частоты и дешифратор.
По виду формируемых сигналов распределители подразделяются на: - распределители импульсов (РИ);
- распределители потенциалов, или уровней (РУ);
- комбинированные распределители.
У распределителей импульсов рабочий сигнал с уровнем "0" или "1" формируется в одном из каналов только во время действия переключающего или специального стробирующего импульса. Длительность формируемого сигнала обычно равна длительности стробирующего импульса.
У распределителей уровня рабочий сигнал на выходе одного из каналов имеется, как правило, в течение периода переключающих тактовых импульсов.
В распределителях комбинированного типа имеются как импульсные, так и потенциальные выходы.
Распределители реализуются на основе регистровых, пересчетных и многоустойчивых схем.
Распределитель импульсов CT/DC блока БУ представляет собой десятичный счетчик-делитель с дешифратором, преобразующим двоичный код в сигнал на одном из десяти выходов Q01 - Q10. На каждом из десяти выходов дешифратора высокий уровень появляется на период тактового импульса с соответствующим номером (индицируется светодиодом). При высоком уровне на входе сброса R счетчик очищается до нулевого отсчета