Преобразователи двоичного кода в код «1 из n» называются ДЕШИФРАТОРАМИ. Они могут использоваться как самостоятельное устройство при выводе информации из ЭВМ, а также входят в состав микросхем памяти и других микросхем для выборки одной из множества ячеек.
Таблица состояний дешифратора «1 из 8»
X2 |
X1 |
X0 |
Y0 |
Y1 |
Y2 |
Y3 |
Y4 |
Y5 |
Y6 |
Y7 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Минимизировать логические функции для каждого выхода Yn невозможно, т.к. во всех картах Карно будет только по одной единице.
X0 X1 X2
X0 X1 X2
|
|
|
|
|
Y 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X 0 |
X1X 2 X 0 X1 X 2 |
|||||||||
|
|
|
1 |
Y0 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y1 X 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X1X 2 X 0 X1 X 2 |
||||||||
|
|
|
1 |
Y1 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y 2 |
|
X1 |
|
X 0 |
|
|
|
|
|
|
|
X 0 |
X 2 |
X1 X 2 |
||||
|
|
|
1 |
Y2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
…………………………………………………………
………………………………………………
|
|
|
|
|
Y 7 X 0X1X 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y7 |
X 0 |
X1 X 2 |
|||||
|
|
|
1 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X0 X1 X2
& Y0
& Y1
& Y2
……………………………………………………
……………………………………………………
& Y7
E1 |
& |
E2 |
|
E3 |
|
Дешифратор «1 из 8» может быть реализован в элементном базисе «И-НЕ» с инверсными выходами. На рис. приведена схема дешифратора КР555ИД7 с инверсными выходами и допол- нительными входами Е1, Е2, Е3 - разрешения работы. Если на эти входы подать сигналы:
E1 1 |
|
0 |
|
0 |
E2 |
E3 |
то схема работает в соответствии с табл. (только все выходные сигналы Yn будут инверсными). При любой другой комбинации сигналов на входах разрешения (E1..E3) – на всех выходах дешифратора (Y0… Y7) устана-вливаются сигналы «логич. 1».
Дополнительные входы разрешения могут быть использованы для подачи сигналов стробирования (с целью подавления нежелательных ложных импульсов за счет «эффекта гонок»).
X0 DC Y0
X1 Y1
X2 Y2
Y3
Y4
&Y5
EY6
Y7
Входы расширения можно использовать также при реализации более сложных дешифраторов, например, «1 из 16» или «1 из 32» и т.д.
На рис. приведено условное графическое обозначение (УГО) дешифратора КР555ИД7.
При реализации более сложных дешифраторов, например, «1 из 1000» или «1 из 1000000» используют многоступенчатые схемы дешифраторов.
МУЛЬТИПЛЕКСОРЫ И ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОРЫ
В цифровых устройствах часто возникает задача передачи цифровой информации от «m» различных устройств к «n» приемникам через канал общего пользования. Для этого на входе канала устанавливается устройство, называемое МУЛЬТИПЛЕКСОРОМ, которое согласно коду адреса Am подключает к каналу один из источников информации, а на выходе канала устройство ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОР обеспечи- вает передачу информации к приемнику, имеющему цифровой адрес An.
Мультиплексор и демультиплексор включают в себя дешифратор адреса. Выходные сигналы дешифратора управляют логическими вентилями, разрешая передачу информации через один выбранный вентиль.
Логика работы мультиплексора для m = 4 описывается таблицей, в которой X0...X3 - сигналы от независимых источников информации. Символ «*» - обозначает любой логический уровень.
Логика функционирования демультиплексора для случая n=4 иллюстрируется таблицей, в которой Y0...Y3 – выходные сигналы демультиплексора, подаваемые на входы приемников информации.
Входы |
Адрес Выход |
Вход |
Адрес |
|
Выходы |
|
||||
X3 X2 X1 X0 A1 A0 |
Y |
X A1 A0 Y3 Y2 Y1 Y0 |
||||||||
* * * 0 0 0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
* * * 1 0 0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
||
* * 0 * 0 1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
* * 1 * 0 1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
||
* 0 * * 1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
* 1 * * 1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 * * * 1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 * * * 1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
Мультиплексор «4 на 1»
A0 A1
& 1 |
|
X0 |
|
& |
|
X1 |
Y |
& |
Y |
X2 |
|
& |
|
X3 |
|
Демультиплексор «1на 4»
A0 A1
& Y0
& Y1
& Y2
& Y3 X 
Обычно при реализации мультиплексора и демульти-плексора
совмещают дешифратор адреса и информационные вентили.
Схема демультиплексора полностью совпадает со схемой дешифратора, имеющего вход разрешения Е; именно на этот вход подается входной сигнал демультиплексора Х.
Вопросы для экспресс-контроля
•1. Назовите методы описания (задания) логических комбинационных схем (ЛКС).
•2. Объясните необходимость минимизации ЛКС. Назовите методы минимизации ЛКС.
•3. Назначение сумматоров. Реализация многораз- рядных сумматоров.
•4. Что такое состязания (гонки) в логических элементах?
•5. Методы борьбы с гонками (состязаниями).
•6. Что такое дешифраторы? Области применения дешифраторов. Реализация дешифраторов.
Вопросы для экспресс-контроля
•7. Зачем дешифраторам необходим вход ОЕ – разрешение выхода?
•8. Назначение мультиплексоров и демульти-
плексоров.
ЛЕКЦИЯ ОКОНЧЕНА
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ