Литература / vorob / VOROB11

Выход GS (Group Signal - групповой сигнал) принимает активное значение 0, если на входах данной ИС имеется хотя бы один активный сигнал, то есть GS выполняет функцию осведомительного сигнала о том, что на входах приоритетного шифратора есть хотя бы один активный сигнал. На выходе GS формируется неактивная 1, когда на выбранной (разрешенной к работе) ИС нет ни одного активного входа.

На выходах A₂, A₁ и A₀ формируется адрес входного направления, имеющего активный сигнал с максимальным приоритетом (в обратном коде!).

Исходя из сказанного, можно оформить таблицу (см. табл. 4), иллюстрирующую работу такого приоритетного шифратора, где крестиком обозначены безразличные значения сигналов.

Таблица 4

EI	I7	I6	I5	I4	I3	I2	I1	I0	EO	GS	А2	А1	А0
1	x	x	x	x	x	x	x	x	1	1	1	1	1
0	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1	1	1	1
0	0	x	x	x	x	x	x	x	1	0	0	0	0
0	1	0	x	x	x	x	x	x	1	0	0	0	1
0	1	1	0	x	x	x	x	x	1	0	0	1	0
0	1	1	1	0	x	x	x	x	1	0	0	1	1
0	1	1	1	1	0	x	x	x	1	0	1	0	0
0	1	1	1	1	1	0	x	x	1	0	1	0	1
0	1	1	1	1	1	1	0	x	1	0	1	1	0
0	1	1	1	1	1	1	1	0	1	0	1	1	1

Запишем уравнения для выходных сигналов в СКНФ, если в соответствующем столбце нулей меньше, чем единиц (EO, A₂, A₁ и A₀) и в СДНФ, если единиц меньше, чем нулей (GS):

(20)

Применяя закон двойного отрицания, правило де Моргана и распределительный закон второго рода, преобразуем и минимизируем выражения (20), после чего окончательно получаем:

(21)

По уравнениям (21) выпускаются ИС приоритетного шифратора 83: SN74LS148, К555ИВ1 и др.

На рис. 5, а приведена схема приоритетного шифратора 164 с активными нулями на входах и выходах, а на рис. 5, б - с активными нулями на входах и активными единицами на выходах.

Рис.5.

Если на приоритетный шифратор подавать только зависимый одноместный код, то есть только один активный сигнал, то он будет работать как обычный шифратор. Именно поэтому обычный шифратор реализован только в одной серии (К501), а приоритетный шифратор - во многих сериях.

На рис. 6 приведена схема шифратора десятичной клавиатуры, реализованная на одном приоритетном шифраторе 83, вырабатывающая прямой код одной нажатой клавиши и осведомительный сигнал с активной единицей.

Примечание: 1. Нажатая клавиша выдает сигнал логического нуля.

2. На рис. 6 приведена схема выдачи сигнала с одной клавиши (цифра 0).

Рис.6.

Приоритетный шифратор как многофункциональный элемент

Кроме использования по прямому назначению и в качестве обычного шифратора приоритетный шифратор можно применять для реализации: - произвольного преобразователя n-разрядного кода в n-разрядный код по структуре дешифратор - шифратор. На рис. 7 представлена схема преобразователя трехразрядного двоичного кода в трехразрядный код Грея (см. табл. 5);

• цифро-частотного умножителя;

• цифроаналогового преобразователя (ЦАП) с использованием ШИМ-модуляции [3];

• параллельного сверхбыстродействующего ЦАП [4].

Таблица 5

Двоичный код 4-2-1				Код Грея
№ набора	x2	x1	x0	у2	у1	у0
0	0	0	0	0	0	0
1	0	0	1	0	0	1
2	0	1	0	0	1	1
3	0	1	1	0	1	0
4	1	0	0	1	1	0
5	1	0	1	1	1	1
6	1	1	0	1	0	1
7	1	1	1	1	0	0

Рис.7.

Такая структура используется, например, при криптографической защите информации (метод подстановки). Число различных вариантов кодирования в данном случае составляет К=2ⁿ!(знак факториал).

(при n=3 k=40320; при n=6 k1,2710⁸⁹)

В заключение отметим, что код нажатой клавиши на клавиатуре с большим числом кнопок реализуется, как правило, специализированным контроллером или программным сканированием столбцов и строк с одновременным устранением дребезга контактов.

Литература.

1. Воробьев Н. В. Дешифраторы и селекторы//CHIP NEWS. - 1998. -№ , с.

2. Воробьев Н. В. Формы представления и классификация функций алгебры логики//CHIP NEWS. 1997. -№ 7-8, -с.43-49.

3. Применение интегральных схем: Практическое руководство. В 2-х кн. Кн. 2. Пер. с англ./Под ред. А. Уильямса. -М.: Мир, 1987. -413с.

4. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В 3-х томах: Т. 2. Пер. с англ. -4-е изд., перераб. и доп. -М.: Мир, 1993. -371с.