3.1. Функциональные узлы комбинационного типа

Как уже отмечалось, комбинационные схемы не содержат памяти и их выходные сигналы зависят только от совокупности входных значений. Рассмотрим некоторые функциональные узлы, построенные на основе комбинационных схем, в частности, шифраторы и дешифраторы, компараторы, сумматоры [5, 10].

3.2.1 Шифраторы и дешифраторы

Шифраторы и дешифраторы относятся к преобразователям кодов. Шифратор преобразует код «1 из N» в двоичный, а дешифратор выполняет обратную операцию, преобразует двоичный код в код «1 из N».

Шифратор – это логическая схема, вырабатывающая на выходе определённое двоичное значение длиной n бит в зависимости от того, на каком из её 2ⁿ входов присутствует логическая 1. Полный шифратор имеет 2ⁿ входов и n выходов.

Условное графическое изображение шифратора приведено на рис. 18, а табл. 3.2 отражает функционирование шифратора на примере шифратора 104 (10 входов, 4 выхода). Выходы шифратора принято обозначать их двоичными весами.

Рис.18. Условное обозначение шифратора:

F0 ... F9 – входы шифратора; a0 ... a3 – выходы шифратора; EI – сигнал разрешения работы шифратора (разрешено при EI = 1); EO – сигнал разрешения для разрешения работы следующего шифратора (при наращивании шифраторов)

Если логическая единица может присутствовать на нескольких входах, то применяется приоритетный шифратор, реагирующий на самый старший разряд входного слова. Такие шифраторы часто применяются для определения приоритетного претендента на использование какого-либо ресурса. Каждому устройству назначается фиксированный приоритет на запрос ресурса. При одновременном наличии нескольких запросов обслуживается запрос с наибольшим приоритетом.

Таблица 3.2. Принципы функционирования шифратора

Активный вход	Выход
	a0	a1	a2	a3
F0	0	0	0	0
F1	0	0	0	1
F2	0	0	1	0
F3	0	0	1	1
F4	0	1	0	0
F5	0	1	0	1
F6	0	1	1	0
F7	0	1	1	1
F8	1	0	0	0
F9	1	0	0	1

Дешифратор – это логическая схема, которая при подаче на её вход n- разрядного двоичного числа переводит один из своих 2ⁿ выходов в активное состояние (состояние логической 1) [4]. Таким образом, полный дешифратор имеет n входов и 2ⁿ выходов. Входы дешифратора принято обозначать их двоичными весами.

Условное обозначение дешифратора представлено на рис. 19. Таблицу, отражающую функционирование дешифратора (на примере дешифратора 410, приводить не будем в силу её очевидности, поскольку она будет представлять собой результат транспонирования табл. 3.2, приведённой выше).

Рис. 19. Условное обозначение дешифратора:

x0 ... x3 – входы дешифратора; F0 ... F9 – выходы дешифратора; EN – сигнал разрешения работы дешифратора (разрешено при EN = 1)

Шифраторы и дешифраторы используются в функциональных блоках и устройствах, где требуются преобразования кодов. Например, шифратор клавиатуры, шифратор и дешифратор адресов памяти и т.д.