Лекция 4-5. Преобразователи кодов. Мультиплексоры и демультиплексоры.
Преобразователь кодов (code converter) – это цифровое устройство, выполняющие преобразование одного кода в другой.
В маркировке микросхем преобразователей кодов по стандарту принято ставить буквы ПР, хотя их иногда относят к группе прочих преобразователей и маркируют: ПП. Изображение таких устройств содержит знаки: X/Y.
Одними из наиболее распространенных являются микросхемы преобразователей из двоично-десятичного кода "8421" в семиразрядный код управления сегментными цифровыми индикаторами. Для примера рассмотрим микросхему К555ИД18, изображенную на рис. 3.17 (аналог – микросхема SN74LS247N фирмы "Texas Instruments".
Э
ту
и аналогичные ей микросхемы других
серий обычно маркируют ИД и обозначают
DC
в связи с тем, что работают они всегда
в паре с сегментными цифровыми индикаторами
(рис. 3.18). И данная пара в совокупности
выполняет преобразование кода "8421"
в десятичные цифры, которые высвечиваются
на индикаторе; то есть функционирует
как дешифратор.
Укажем назначение выводов микросхемы К555ИД18:
1, 2, 4, 8 – входы для двоично-десятичного кода "8421".
A, B, C, D, E, F, G – выходы, которые присоединяются к соответствующим зажигающим входам индикатора.
Пример: разработать принципиальную электрическую схему преобразователя из кода "7421" в код "3а + 2".
1.
Десятичные цифры |
Входы кода "7421" |
Выходы кода "3а + 2" |
|||||||
Х3 |
Х2 |
Х1 |
Х0 |
Y4 |
Y3 |
Y2 |
Y1 |
Y0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
7 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
8 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
9 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
2. Для всех комбинаций входного кода записываем многочлены СДНФ:
0.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
_
Х2 Х2
х
х 8 7
х х х
9
6
х 3 2
4
5 1 0
_
Х1
Х3
Х1
_
Х3
Х1
Для всех выходов преобразователя заполняем карты Вейча.
Записываем МДНФ для всех выходов преобразователя и определяем требуемое количество элементов (подсчет элементов на данном этапе производится только в том случае, если схема будет строиться в базисе И, ИЛИ, НЕ).
; 2
эл. 2И + 1 эл. 2ИЛИ.
; 3
эл. 2И + 2 эл. 2ИЛИ.
;
1 эл. 2И + 1 эл. 4И + 2 эл. 2ИЛИ.
;
1 эл. 2И + 1 эл. 3И + 2 эл. 2ИЛИ.
; 2
эл. 2И + 2 эл. 2ИЛИ.
+
4 эл. НЕ для отрицания
и
.
Всего: 4 элемента НЕ; 1 элемент 4И;
9 элементов 2И; 9 элементов 2ИЛИ.
1 элемент 3И;
Подбираем микросхемы: КР1533ЛН1 – 1шт., КР1533ЛИ1 – 3шт., КР1533ЛИ3 – 1шт., КР1533ЛИ6 – 1шт., КР1533ЛЛ1 – 3шт.
Строим схему преобразователя кодов в базисе И, ИЛИ, НЕ.
Составляем перечень элементов к этой схеме:
Поз. обозначение |
Наименование |
Кол. |
Примечание |
D1 |
КР1533ЛН1 |
1 |
2 элем. не использ. |
D2,D3 |
КР1533ЛИ1 |
2 |
|
D4 |
КР1533ЛИ6 |
1 |
1 элем. не использ. |
D5 |
КР1533ЛИ3 |
1 |
1 элем. не использ. |
D6 |
КР1533ЛИ1 |
1 |
3 элем. не использ. |
D7…D9
|
КР1533ЛЛ1 |
3 |
|
Выполняем анализ работы преобразователя кодов в статическом режиме для преобразования какого-либо одного кода..
На входы преобразователя подаем код 1000 (согласно табл. 3.9 – это цифра 7 в коде "7421"). По схеме определяем, что на выходах в данном случае формируется код 10111. Полученный результат проверяем по таблице истинности (табл. 3.9) – это тоже цифра 7, но уже в коде "3а + 2".
