Шифратор (Coder)

Шифратором називається функціональний вузол комп’ютера, призначений для перетворення вхідного m-розрядного універсального коду у вихідний n-розрядний двійковий позиційний код. Умовні графічні позначення шифраторів на схемах показані на рис. 5.

Рис.5. УГП шифратора: а) на функціональних схемах; б) на принципових схемах.

Шифратор має певну кількість входів, причому в кожен момент часу тільки один з них може бути активізованим, в результаті чого шифратор формує двійковий код, структура якого залежить від того, який із входів був у стані збудження.

Задача. Визначити стан виходів шифратора на рис. 6, якщо вхід 5 активізований, а на рис. 7 активізований 6 вхід. Вказати рівні сигналів на входах та виходах шифратора.

Рис. 6. Рис. 7.

У цифрових пристроях шифратори використовують для таких операцій:

• Перетворення унітарного вхідного коду у вихідний двійковий позиційний код;

• Введення десяткових даних з клавіатури;

• Позначення старшої одиниці в слові;

• Передача інформації між різними пристроями при обмеженому числі ліній зв’язку.

Одне з основних застосувань шифратора — введення даних з клавіатури, на­приклад, десяткових цифр. Натискання клавіші з десятковою цифрою 0, 1, …, 9 ма­ють приводити до передачі в цифровий пристрій двійково-десяткового коду цієї циф­ри. Для цього використовується неповний шифратор "з 10 в 4".

Шифратори, які при одночасному натисканні декількох клавіш виробляють код тільки старшої цифри, називаються пріоритетними. Пріоритетні шифратори, які призначені для пошуку старшої (лівої) одиниці в слові та формування на виході двій­кового номера шуканого розряду, називаються покажчиками старшої одиниці. Їх застосовують у пристроях нормалізації чисел з плаваючою комою, в системах з пріоритетним обслуговуванням запитів на переривання роботи комп'ютера.

Мультиплексор

Мультиплексором називається функціональний вузол комп’ютера, призначений для підключення одного зі вхідних каналів D₀, D₁…D_n на виход Q під керівництвом відповідного кода адресного простору А₀, А₁…А_m-1. Зв'язок між числом інформаційних (n) і адресних (m) входів визначається співвідношенням n=2^m. Таким чином, мультиплексор реалізує керовану передачу даних від кількох вхідних ліній в одну вихідну.

Умовно графічне позначення мультиплексорів показано на рис. 8.

Рис. 8. УГП мультиплексорів: а) на функціональних схемах;

б) на принципових схемах; в) ІС КР1533КП7, де С – вхід стробування.

Дозволяючий (стробуючий) вхід керує одночасно всіма інформаційними входами незалежно від стану адресних входів. Наявність дозволяючого входу розширює функціональні можливості мультиплексора:

• даючи можливість синхронізувати його роботу з роботою інших вузлів, а також цей вхід використовується для нарощування розрядності мультиплексорів, якщо потрібно більше інформаційних входів, ніж їх є у даному мультиплексорі.

ІС мультиплексорів відрізняються числом входів, способом адресації, наявністю входів дозволу, прямими та інверсними виходами.

Логіка роботи 4-х канального мультиплексора наведена в таблиці 1.

Таблиця 1.

А1	А0	Q
0	0	D0
0	1	D1
1	0	D2
1	1	D3

Мультиплексор виконує функцію:

- без стробуючого входу

- зі стробуючим вх.

В інтегральному виконанні мультиплексори випускають на чотири, вісім або шістнадцять входів (каналів). Каскадування дозволяє реалізувати комутацію довільного числа вхідних ліній на базі серійних мікросхем мультиплексорів меншої розрядності.

Приклад побудови мультиплексора на 16 каналів на основі типових чотиривходових мультиплексорів показано на рис. 9.

Рис. 9.

Входи стробування також можна використовувати для збільшення входів. На рис. 10 зображено 16 канальний комутатор, виконаний на двох 8 - канальних мультиплексора. Проаналізуйте роботу схеми, та запишіть у таблицю 2 рівні сигналів на адресних входах, та виходах Q ( ), якщо на входи 2, 12, 4, 3, 10 надходять відповідні рівні сигналів.

Рис.10.

Таблиця 2.

Інф. входи		Адресні входи				Виходи
Di	Рівень	А3	А2	А1	А0	Q1	Q2
2 12 4 3 10