Шифраторы (кодеры) и дешифраторы (декодеры)

Шифратор — это комбинационное устройство, преобразующее десятичные числа в двоичную систему счисления, причём каждому входу может быть поставлено в соответствие десятичное число, а набор выходных логических сигналов соответствует определённому двоичному коду. Шифратор иногда называют " кодером" (от англ. Coder) и используют, например, для перевода десятичных чисел, набранных на клавиатуре. Функции шифратора показаны на рисунке:

УГО и таблица истинности шифратора приведены на рисунке:

Из таблицы видно, что на выходах 1, 2, 4, 8, формируется двоичный код номера входной линии (x₀, х₁...... x₉), на которую приходит входной сигнал. Одновременное поступление нескольких входных сигналов приводит к неопределённости на выходах.  Дешифратором называется комбинационное устройство, преобразующее n — разрядный двоичный код в логический сигнал, появляющийся на том выходе, десятичный номер которого соответствует двоичному коду. Функции дешифратора показан на рисунке:

УГО и таблица истинности дешифратора показаны на рисунке:

Активным всегда являются только один выход. Легко заметить, что активируется тот выход, адрес которого установлен на входах. Дешифраторы широко используются в цифровой аппаратуре.

Аналоговый коммутатор с цифровым управлением

Аналоговый коммутатор служит для последовательной обработки аналоговых сигналов. Схема и УГО аналогового коммутатора показаны на рисунке:

Аналоговый коммутатор содержит ключи, на вход каждого из которых (Д0, Д1...Д7) действует напряжение аналогового сигнала. Управление ключами производится дешифратором, на входы которого поступает цифровой код. Для коммутации на выход линии D0 на адресных входах устанавливают код À₀ = 0, À₁ = 0, À₂ = 0, для аналогичного соединения линии D1 — код = 0, = 0, = 0 и т. д. Для периодического опроса источников сигналов адресные входы коммутатора подключают к выходам счётчика, на которых циклически изменится код при поступлении входных импульсов.

Мультиплексоры — демультиплексоры

При использовании КМОП — технологии можно построить двунаправленные ключи, которые обладают возможностью пропускать ток в обоих направлениях:

Сопротивление КМОП — транзистора в открытом состоянии составляет от 10 Ом до 1 кОм, сопротивление в закрытом состоянии ограничивается токами утечки, которые составляют 0,1.... 100 нА, время включения ключа составляет 3....5 нс. Двунаправленные ключи могут передавать цифровые и аналоговые сигналы. Благодаря этому можно строить мультиплексоры — демультиплексоры:

Показанная на рисунке микросхема содержит два четырёхвходовых мультиплексора, которые могут использоваться как демультиплексоры (МХ — ДМХ). На схемах они обозначаются буквами МХ. Микросхема содержит один общий инверсный вход Е разрешения (стробирования) и два общих адресных входа 1 и 2. При логической 1 на входе разрешения выходы отключаются от информационных входов и переходят в высокоипедансное состояние. При активизации входа разрешения, т. е. при подаче на него логического 0, происходит соединение одного из информационных входов (в соответствии с кодом на адресных входах) с выходом микросхемы. Поскольку это состояние происходит при помощи двунаправленных ключей на КМОП — транзисторах, то сигнал может передаваться как со входов на выход (режим мультиплексора), так и с выхода на входы ( режим демультиплексора). Кроме того, передаваемый сигнал может быть как аналоговым, так и цифровым.