Делители частоты(Самостоятельно)

Часто при проектировании цифровых автоматов возникает необходимость в делителях частоты, для которых коэффициент счета (К_сч) - любое целое число.

Требуемое число К_сч (2, 3, 4, 5 ...10) получают путем введения в счетчики обратных связей. Очевидно, что для разработки счетчика с модулем (коэффициентом деления К_сч) 2, 4, 8 не требуется цепь обратной связи, а меняется лишь количество последовательно соединенных разрядов Т-триггеров.

Следовательно, для разработки делителя частоты с модулем 3, 5, 7, 9 необходимо между выходным и входным триггером включить делитель частоты на любое натуральное число n.

При этом модуль (коэффициент счета) определяется:

К_сч=2n+1.

Например, для счетчика делителя частоты с коэффициентом (модулем) 3 n=1. Это означает, что имеется обратная связь (непосредственная без ЛЭ) между входным и выходным триггерами.

Делитель на 5

Делитель на 6

Рис. 12.20 Делители частоты

Лекция №23 преобразователи кодов

Рассмотренные нами цифровые автоматы триггеры, регистры, счетчики строились на базе элементов памяти.

В ЭВМ широко применяются схемы, в которых не используются запоминание информации. Эти схемы называются комбинационными и к ним относятся:

• шифраторы;

• дешифраторы;

• мультиплексоры;

• демультиплексоры;

• сумматоры.

Шифраторы Coder (CD)

Шифраторы Coder (CD) – это комбинационная схема, предназначенная для преобразования унитарного однопозиционного кода в двоичный позиционный код.

Типичным примером является шифратор клавиатуры для ввода в цифровое устройство 16-тиричного кода.

При ненажатых клавишах на всех входах шифратора обеспечивается "0", а нажатая клавиша подает на соответствующий вход шифратора "1".

Рассмотрим функциональную схему шифратора. Шифратор состоит из 7 логических схем, в том числе: 3-х дизъюнкторов (8ИЛИ), двух 8ИЛИ-НЕ, одного конъюнктура 2И-НЕ и одного инвертора НЕ. Для формирования схему шифратора заполним таблицу весов шестнадцатеричного кода.

С

	Разрядная сетка (выходы)
	Y1(1)	Y2(2)	Y3(4)	Y4(8)
1	+
2		+
3	+	+
4
5	+
6		+
7	+	+
8
9	+
А		+
В	+	+
С
D	+
E		+
F	+	+

толбцы Y₃ и Y₄ Заполнить САМОСТОЯТЕЛЬНО

Таблица весов разрядов

Символ + означает наличие сигнала(1) на выходе логических элементов (дизъюнкторов).

Используя информацию таблицы, получим уравнение описывающее структуру шифратора:

Y ₁=1+3+5+7+9+B+D+F;

Y

А

₂=2+3+6+7+A+B+E+F;

Y₃=

Y₄=

При этом шифратор вырабатывает сигнал Z при нажатии любой из клавиш.

Z=0+1+2+...+9+A+B+...+F.

Уравнение, описывающее структуру шифратора имеет следующий вид:

Y ₁=X₁X₃X₅X₇X₉BDF;

Y

В

₂=X₂X₃X₆X₇ABEF;

Y₃=X₄X₅X₆X₇CDEF;

Y₄=X₈X₉ABCDEF.

При этом шифратор вырабатывает сигнал Z при нажатии любой клавиши.

Z=X₀+X₁+X₂+X₃+X₄+X₅+...+F.

Используя систему уравнения А, В разработаем функциональную схему шифратора.

Рис. Функциональная схема шифратора

Преобразователи кодов служат для перевода одной формы числа в другую. Их входные и выходные переменные однозначно связаны между собой. Эту связь можно задать таблицами переключений или логическими функциями. К наиболее распространенным преобразователям кодов относятся шифраторы.

На рис. приведена схема приоритетного шифратора (10х4)

Рис. Приоритетный шифратор 10-4

Шифратор (кодер) преобразует одиночный сигнал в n-разрядный двоичный код. Наибольшее применение он находит в устройствах ввода информации (пультах управления) для преобразования десятичных чисел в двоичную систему счисления.

На рисунке приведена схема шифратора (общий вид), откуда видно, что шифратор имеет 10 входов и 4 выхода. При этом каждому десятичному числу на входе соответствует двоичный код этого числа.

Рис. Схема шифратора (общий вид)

На рис. приведена схема шифратора на элементах ИЛИ и его условное графическое обозначение.

Пример: при наличии десятичного числа 9 (т. е. нажать 1 клавишу 9) на входе получим шифр – код этого числа – 1001₂ (9₁₀  1001₂).

На входе Y₁ единица появляется при нажатии любой несчетной клавиши X₁, X₃...X₉

При этом уравнение, описывающее структуру шифратора имеет следующий вид:

Y₁=X₁X₃X₅X₇X₉;

Y₂=X₂X₃X₆X₇;

Y₃=X₄X₅X₆X₇;

Y₄=X₈X₉.