14.3. Преобразователи кодов
Преобразователем кода называют устройство, предназначенное для преобразования одного вида кода в другой. Преобразователи кода бывают стандартными и специальными. ИС выпускаются только для наиболее распространенных операций преобразования кода:
преобразования двоично-десятичного кода в десятичный или двоичного кода в восьмеричный;
преобразования двоичного кода в двоично-десятичный;
преобразования двоичного кода в код грея;
преобразования двоичного кода или двоично-десятичного кода в код управления сегментными, шкальными или матричными индикаторами.
14.3.1. Преобразователь двоичного кода в код управления семисегментным индикатором
Примером такого преобразователя кода является ИС 564ИД5 (рис. 14 .3, а). Индикатор представляет собой полупроводниковый прибор, в котором имеются семь сегментов, выполненных из светодиодов. Включением и выключением отдельных сегментов можно получить светящееся изображение отдельных цифр или знаков. Конфигурация и расположение сегментов индикаторов показаны на рис. 14 .3, б. Соответствие входных и выходных кодов показано в упрощенной таблице истинности (рис. 14 .3, в).
ИС 564ИД5 имеет входной регистр на основе однотактных D-триггеров, запись в которые осуществляется общим сигналом H. Вход I управляет полярностью выходного сигнала: при I = 0 выходной код соответствует таблице (рис. 14 .3, в), а при I = 1 выходной код инвертируется относительно таблицы истинности. Вход I служит для динамического (фазоимпульсного) управления индикатором. В этом режиме мощность потребления индикатором уменьшается.
Рис. 14.3. Управление семисегментным индикатором: схема (а); конструкция
полупроводникового индикатора (б); упрощенная таблица истинности ИС 564ИД5 (в)
Стандартные преобразователи кода, как правило, имеют конкретные названия: шифратор или дешифратор. Состав преобразователей кодов на ИС серий 1564, КР1554 приведён в табл. 14.3.
Таблица 14.3. Преобразователи кода
Обозначение |
Функциональное назначение |
1564ИВ3 |
Двоично-десятичный шифратор приоритетов |
1564ИД3 |
Полный дешифратор/демультиплексор 4х16 |
1564ИД7 |
Полный дешифратор/демультиплексор 3х8 |
КР1554ИД14 |
Два полных дешифратора/демультиплексора 2х4 |
14.3.2. Шифраторы
Шифратором
называют преобразователь кода, в котором
при подаче только на i-й
вход логического напряжения одного и
того же уровня на выходе появляется
двоичный код, соответствующий номеру
входного вывода, на который подано
логическое напряжение. Соответственно
числа входов m
и выходов n
у полного шифратора связаны между собой
уравнением m
=
.
Шифратор может использоваться для
отображений в виде двоичного кода номера
нажатой кнопки или клавиши. На рис. 14 .4
приведены функциональная схема шифратора,
преобразующего десятичное число в
двоичный код, и его таблица истинности.
Как видно из таблицы истинности, шифратор
выдает двоичный код при подаче на
какой-либо вход напряжения высокого
уровня. Существуют шифраторы, которые
формируют двоичный код при подаче на
i-й
вход напряжения низкого уровня.
Рис. 14.4. Шифратор:функциональная схема (а) и таблица истинности (б)
В отличие от простых шифраторов, на вход приоритетных шифраторов, работающих, например, по напряжению высокого уровня, может быть подан произвольный двоичный код, содержащий произвольное число единиц, расположенных в любом порядке. На выходе приоритетного шифратора формируются натуральный двоичный код, определяющий номер позиции приоритетной единицы, то есть единицы, стоящей в самом старшем разряде, например, если на входе шифратора установлен код 0011, то на выходе будет код 01.
Приоритетный шифратор работает как обычный в случае, если сигнал подается только на один из входов. Приоритетные шифраторы применяются в частности, при преобразовании двоичных чисел из формата с фиксированной запятой в формат с плавающей запятой (где порядок определяется по положению старшей единицы), а также в АЦП параллельного типа. В качестве примера на рис. 14 .5 приведены УГО приоритетного шифратора 1564ИВ3 и его таблица истинности.
Рис. 14.5. Приоритетный шифратор 1564ИВ3: УГО (а) и таблица истинности (б)