Комбинационные преобразователи кодов.
Комбинационные преобразователи кодов предназначены для преобразования m-элементного параллельного кода на входе в n-элементный параллельный код на выходе.
Связь между входными и выходными сигналами можно задать таблицами истинности или логическими функциями.
Шифратор.
(Кодер) – служит для преобразования единичного сигнала на одном из входов в n-разрядный двоичный код. Наибольшее применение он находит в устройствах ввода информации (пультах управления) для преобразования десятичных чисел в двоичную систему счисления.
Предположим, на пульте управления десять клавиш с гравировкой от 0 до 9. При нажатии любой из них на вход шифратора подается «1» (Х0, ..., Х9). На выходе шифратора должен появиться двоичный код (Y0, ..., Y3) этого десятичного числа. Запишем таблицу истинности. В этом случае нужен преобразователь с десятью входами и четырьмя выходами.
|
ШИФРАТОР | ||||
|
Десятичное число |
Двоичный код | |||
|
Y3 |
Y2 |
Y1 |
Y0 | |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
Y |
ХЗ |
Х2 |
X1 |
Х0 |
|
ДЕШИФРАТОР | ||||
На выходе Y0 единица должна появиться при нажатии любой нечетной клавиши X1, ХЗ, Х5, Х7, Х9, т.е. Y0 =Х1 V X3 V Х5 V X7 V X9.
Состояние остальных выходов определяется логическими функциями Y1= X2 V X3V X6 V X7; Y2 = Х4 V X5 V X6 V X7; Y3 = Х8 V X9.
Следовательно, для реализации шифратора понадобится четыре элемента ИЛИ
1 - пятивходовой
2 - четырехвходовых
1
– двухвходовой
В серии К155 есть один шифратор типа К155ИВ1, производящий преобразование единичного кода на одном из восьми входов в трехзначный двоичный код. Эта микросхема имеет один вход стробирования V. Стробированием называется выделение сигнала в определенный момент времени. В данном случае это появление выходного сигнала в моменты, когда на входе стробирования есть разрешающий сигнал (V=0) (CD – coder – шифратор).
Дешифратор (декодер).
Это узел, преобразующий код, поступающий на его входы, в сигнал только на одном из его выходов.
Дешифраторы широко применяются в устройствах управления, в системах цифровой индикации с газоразрядными индикаторами и т.д. (decoder - DC).
Дешифратор двойного n -разрядного кода имеет 2n выходов, т.к. каждому из 2n значений входного сигнала (кода) должен соответствовать единичный сигнал на одном из выходов дешифратора. В рассмотренной ранее таблице истинности считаем двоичный код Х3, ..., Х0 – входным словом, а десятичный – выходным.
Логические
функции, описывающие работу такого
дешифратора:
(для
шестнадцати разрядного кода). («1 из
16»).
X0
X1
X2
X3
V
Четыре входа каждого пятивходового элемента И-НЕ используются для реализации логической функции дешифрирования, а пятый вход нужен для стробирования выходных сигналов.
К155ИД10 и К176ИД1 преобразуют двоичный код в код «1 из 10». На двух ИМС К155ИДЗ можно собрать дешифратор на 32 выхода, а на четырех на 64 выхода.
Для индикации чисел на табло и пультах управления в десятичном виде используют семи сегментные светодиодные или жидкокристаллические индикаторы. Подавая управляющее напряжение на отдельные элементы индикатора и вызывая его свечение (светодиодные индикаторы) или изменяя его окраску (жидкокристаллические индикаторы), молено получить изображение десятичных цифр 0, 1, ..., 9.
Для удобства перевода двоичной информации в десятичный вид используют двоично-десятичный код 8421, т.е. представляют числа в виде четырехразрядных двоичных чисел.
Например: 910 = 1*8+0*4+0*2+1*1=10012;
7510 = 01110101;
910 = 100100010000.
|
Цифра |
Двоично-десятичный код |
Семисегментный код | ||||||||||
|
23=8 |
22=4 |
21=2 |
20=0 |
a |
b |
c |
d |
e |
f |
g | ||
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 | |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 | |
|
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 | |
|
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 | |
|
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 | |
|
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 | |
|
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 | |
|
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 | |
При поступлении на вход дешифратора соответствующего десятичной цифре двоичного кода срабатывает один из транзисторных ключей Т1Т7 и зажигается светодиод.
На микросхемы серии К514 поступают входные сигналы уровней ТТЛ, Сигнал V служит для гашения индикации (низкий уровень).
К514ИД1 - имеют раздельные аноды.
К514ИД2 -раздельные катоды.
ИМС серии К176ИД2 и К176ИДЗ являются преобразователями кода с выходным регистром памяти и предназначенный для работы с жидкокристаллическими и люминесцентными индикаторами, могут работать и со светодиодами.
