32. Двоичные дешифраторы. Приоритетные и двоичные шифраторы.
Дешифраторы относятся к преобразователям кодов. Двоичные дешифраторы преобразуют двоичный код в код "1 из N". В кодовой комбинации этого кода только одна позиция занята единицей, а все остальные — нулевые.
Двоичный дешифратор, имеющий n входов, должен иметь 2n выходов, соответствующих числу разных комбинаций в n-разряд ном двоичном коде.
В зависимости от входного двоичного кода на выходе дешифратора возбуждается одна и только одна из выходных цепей.
Если часть входных наборов не используется, то дешифратор называют неполным, и у него число выходов меньше 2n.
Рис. 2.4. Условное обозначение двоичного дешифратора
В условном обозначении дешифраторов проставляются буквы DC (от английского Decoder). Входы дешифратора принято обозначать их двоичными весами. Кроме информационных входов дешифратор обычно имеет один или более входов разрешения работы обозначаемых как EN (Enable). При наличии разрешения по этому входу дешифратор работает описанным выше образом, при его отсутствии все выходы дешифратора пассивны.
Схемотехнически дешифратор представляет собою совокупность конъюнкторов (или элементов И-НЕ в дешифраторах с инверсными выходами), не связанных между собой. Каждый конъюнктор (или элемент И-НЕ) вырабатывает одну из выходных функций. Кроме элементов для выработки выходных функций, дешифратор, как и многие другие ИС, снабжен схемами для выработки парафазных сигналов из однофазных (прямых), поступающих на входы ИС.
Из малоразрядных дешифраторов можно построить схему, эквивалентную дешифратору большей разрядности. Для этого входное слово делится на поля. Разрядность поля младших разрядов соответствует числу входов имеющихся дешифраторов. Оставшееся поле старших разрядов служит для получения сигналов разрешения работы одного из дешифраторов, декодирующих поле младших разрядов.
Приоритетные и двоичные шифраторы.
Двоичные шифраторы выполняют операцию, обратную по отношению к операции дешифратора: они преобразуют код "1 из N" в двоичный. При возбуждении одного из входов шифратора на его выходе формируется двоичный код номера возбужденной входной линии. Полный двоичный шифратор имеет 2n входов и n выходов. Приоритетные шифраторы выполняют более сложную операцию. При работе ЭВМ и в других устройствах часто решается задача определения приоритетного претендента на пользование каким-либо ресурсом. Несколько конкурентов выставляют свои запросы на обслуживание, которые не могут быть удовлетворены одновременно. Нужно выбрать того, кому предоставляется право первоочередного обслуживания. Простейший вариант решения указанной задачи — присвоение каждому источнику запросов фиксированного приоритета. Например, группа из восьми запросов R7…R0 (R от английского Request) формируется так, что высший приоритет имеет источник номер семь, а далее приоритет уменьшается от номера к номеру. Самый младший приоритет у нулевого источника — он будет обслуживаться только при отсутствии всех других запросов. Если имеются одновременно несколько запросов, обслуживается запрос с наибольшим номером.
Приоритетный шифратор вырабатывает на выходе двоичный номер старшего запроса.
Легко видеть, что при наличии всего одного возбужденного входа приоритетный шифратор работает так же, как и двоичный.
Поэтому в сериях элементов двоичный шифратор как самостоятельный элемент может отсутствовать. Режим его работы — частный случай работы приоритетного шифратора. Указатели старшей единицы решают в сущности ту же задачу, что и приоритетные шифраторы, но вырабатывают результат в иной форме — в виде кода "1 из N". Таким образом, при наличии на входах нескольких возбужденных линий (запросов) на выходе будет возбуждена лишь одна, соответствующая старшему запросу. Число входов в этом случае равно числу выходов схемы. Указатели старшей единицы применяются в устройствах нормализации чисел с плавающей точкой и т. д.