1. Что такое дешифратор?
Двоичным дешифратором или декодером чаще всего называют кодирующее устройство, преобразующее двоичный код в унитарный.
2. Назначение дешифратора.
Используются при работе с микросхемами памяти и для реализации логических функций.
3. Что такое унитарный код или код «1 из N»? Чем он отличается от двоичного кода?
Унитарный код – двоичный код фиксированной длины, содержащий только одну 1 – прямой унитарный код или только один 0 – обратный (инверсный) унитарный код.
4. Масштабирование дешифратора.
Для увеличения разрядности дешифраторы объединяют каскадно, используя входы разрешения для выбора работы конкретного. На картинке дешифратор 4 на 16, собранный из двух дешифраторов 3-8, один из входов и есть вход разрешения (вход ЕI, на примере обозначен как S).
5. Приведите пример реализации функции от 3-х переменных на дешифраторе.
На рисунках представлен дешифратор, реализованный по единицам. Количество выходов определяется, как 2 в степени количества входных сигналов, т.е. в примере 23=8 выходов. Те выходы, на которых получается единица подключаются к логическому элементу OR, который объединяет их в один общий выход дешифратора.
6. Как можно дешифратор описать на HDL?
Каждому входному двоичному коду задается своя «расшифровкка» унитарным кодом.
7. Что такое шифратор?
Шифратор (кодер) – логическое устройство, преобразующее унитарный код в двоичный.
8. Назначение шифратора.
Используется для сжатия данных.
9. Масштабирование шифратора.
Аналогично дешифраторам объединяют каскадно, входы группируются. На рисунке представлен шифратор 16 на 4 собранный из двух шифраторов 8 на 3, EI (вход разрешения) и EO(выход разрешения) отвечают за переключение.
10.Как можно шифратор описать на HDL?
Преобразует входной унитарный код в двоичный без учета приоритета (обрабатываются по отдельности, независимо друг от друга, для каждой «зашифровки» свой блок условия).
11.Что такое приоритетный шифратор? Чем он отличается от шифратора?
Шифратор, где выход зависит от старшего активного входа. Приоритетный шифратор выбирает только один вход с наивысшим приоритетом, то есть, например, при входе ‘1010’ приоритетный шифратор выберет только sel(3), вместо sel(3) и sel(1).
12.Назначение приоритетного шифратора.
Используется в системах с приоритетами (например, прерывания).
13.Масштабирование приоритетного шифратора.
Аналогично обычному шифратору объединяют каскадно, но учитывает приоритет входов.
1
4.Как
можно приоритетный шифратор описать
на HDL?
Аналогично обычному шифратору преобразует унитарный код в двоичный, но с учетом приоритетов (обрабатываются в одном блоке условия с помощью if-elsif, делая их зависимыми друг от друга и расставляя, таким образом, приоритет).
15.Что такое мультиплексор?
Устройство, выбирающее один из нескольких входов на основе адресного кода.
16.Назначение мультиплексора.
Выбор данных, реализация логических функций.
17.Масштабирование мультиплексора.
Можно использовать каскадное включение, где выходы нескольких MUX подключаются ко входам следующего уровня. Нижние уровни выбирают подгруппы, верхний уровень — окончательный выбор. На картинке мультиплексор 8-2, для получения общего выхода можно также подключить еще один мультиплексор 2-1 с Y1 и Y2 в качестве входов.
18.Как можно мультиплексор описать на HDL?
Выбирает один или несколько входов и направляет на выход. Формула f = x[sw] означает, что значение выхода f равно значению входа x, индекс которого задается значением sw.
19.Что такое демультиплексор?
Устройство, направляющее входной сигнал на один из выходов по адресному коду (обратное мультиплексору).
20.Назначение демультиплексора.
Распределение данных.
21.Масштабирование демультиплексора.
Для наращивания числа выходов демультиплексора используют каскадное включение. Входные переменные А – индексы выходов (А0 и А1 отвечают за выбор следующего демультиплексора, А2 и А3 – за выбор итогового выхода).
22.Как можно демультиплексор описать на HDL?
На вход подаётся один сигнал (din). Адресные биты (sel) определяют, на какой выход этот сигнал будет направлен. Все остальные выходы остаются неактивными (обычно 0).
23.Условно-графические обозначения CD, DC, MUX, DMX отечественное и зарубежное.
Дешифратор (1 – отеч., 2 – заруб.):
Шифратор:
Приоритетный шифратор:
Мультиплексор:
Демультиплексор:
24.Что такое буфер с тремя состояниями выхода? Опишите состояния выхода.
Буфер, где выход может быть 0, 1 или Z (высокоимпедансное состояние). Он имеет дополнительный вход «enable», который контролирует, передается ли первичный вход на его выход или нет. Если сигнал «enable» на входе истинен, трехстабильный буфер ведет себя как обычный буфер, если же наоборот, то подается сигнал высокого импеданса.
25.Приведите пример реализации функции от 3-х переменных на мультиплексоре.
Входам предопределены константы 0 и 1 по столбцу выхода таблицы истинности. Входные переменные подаются на адресные входы (по сути они представляют собой индекс от 000 до 111 для каждого входа).