57. Шифраторы

Шифраторы осуществляют преобразование унитарного кода в параллельный двоичный код, т.е. выполняют операцию обратную дешифрированию. При n выходах простейший полный шифратор должен иметь 2^n входов. Можно предполагать, что активный сигнал поступает только на один из входов в данный момент времени. Особенности в работе шифратора: 1. Каждому входу с активным сигналом соответствует определенная комбинация выходных сигналов. Но может быть случай, когда на всех входах присутствуют пассивные сигналы. Но при этом на выходах будет присутствовать какая-то определенная комбинация, которая соответствует наличию активного сигнала на определенном входе. Окажется, что наличие любого сигнала на этом входе приводит к одной и той же комбинации выходных сигналов, что приводит к нарушению логики работы узла. Эта проблема решается двумя способами. Можно исключить соответствующий вход у шифратора и учитывать соответствующее состояние выходных сигналов как исходное или соответствующее активному состоянию сигнала на отсутствующем входе. Другое решение возможно путем добавления специального выхода группового переноса (GS), активный сигнал на котором появляется только в том случае, когда хотя бы на один из входов поступает активный сигнал. При таком решении считывание информации с выходов шифратора осуществляется лишь при наличии активного сигнала на выходе группового переноса, что гарантирует однозначное преобразование унитарного кода в параллельный двоичный код. 2. Одновременно на нескольких входах может присутствовать активный сигнал, что должно приводить к строго определенному коду на выходах. Учитывая такую возможность, создают приоритетные шифраторы, в которых все входы оказываются с разными приоритетами. Тогда при одновременной подаче активных сигналов на несколько входов шифратор формирует на выходах код входа с максимальным приоритетом.

Также необходимо учесть возможность расширения числа информационных входов за счет одновременного использования нескольких шифраторов, включенных определенным образом. При этом целесообразно добавить вход разрешения работы данного шифратора (EI – enable input) и выход разрешения работы для других шифраторов (EO).

Далее представлена таблица и схема шифратора.

С имвол b указывает на то, что состояние соответствующего сигнала не имеет значение.

GS=EIvнеEI*x0*x1*x2*x3*x4*x5*x6*x7.

Шифраторы могут быть использованы для формирования кода нажатой клавиши, т.е. при организации клавиатуры.

58. Мультиплексоры

В средствах ВТ при передаче цифровой информации возникает проблемы приема информации с нескольких направлений в разные интервалы времени. Эта задача решается применением мультиплексоров. Мультиплексор (коллектор) – это электронный коммутатор, осуществляющий передачу сигнала с одного из 2^n входов под управлением n-разрядного адреса этого входа на единственный выход. Адресные входы обозначаются комбинацией символов SED (селекция данных). Кроме адресных и информационных входов мультиплексор может иметь вход разрешения работы Е. Выход мультиплексора может быть организован по схеме с тремя состояниями, в этом случае вход разрешения управляет состоянием выходной цепи. Рассмотрим мультиплексор типа 81. На рисунках условное обозначение, функциональная схема и таблица истинности. Заданы сигналы на входах селекции и управления. Комбинации сигналов на входах селекции соответствуют десятичной цифре 5, то есть мультиплексор передает на выход информацию с в хода x5.

Логическую функцию, которую выполняет мультиплексор, можно реализовать по выражениюy=Е(S2S1S0x0vS2S1S0x1v S2S1S0x2vS2S1S0x3vS2S1S0x4vS2S1S0x5vS2S1S0x6v S2S1S0x7) (жирным – отрицание) с использованием многовходовых конъюнкторов и во восьмивходового дизъюнктора. Если функцию селекции (выбора) входа, с которой передается в данный момент информация на выход, реализовать с помощью дешифратора, то мультиплексор реализовать значительно легче (см. схему ниже). Благодаря применению элемента И-ИЛИ и применению управляющего дешифратора выходной сигнал будет определяться состоянием строго определенного входного сигнала, адрес которого поступает на входы селекции. Например, при Е=1 и S2S1S0=110 на шестом выходе дешифратора формируется 1, которая разрешает прохождение на выход переменной с входа х6, то е сть y=x6.