Микропроцессоры Токхайм / 3.4. ШИФРАТОРЫ, ДЕШИФРАТОРЫ И СЕМИСЕГМЕНТНЫЕ ИНДИКАТОРЫ

3.4. ШИФРАТОРЫ, ДЕШИФРАТОРЫ И СЕМИСЕГМЕНТНЫЕ ИНДИКАТОРЫ

Рассмотрим функциональную схему калькулятора (рис. 3.16, а). В этой цифровой системе поступающая с клавиатуры десятичная информация должна быть переведена в

Двоично-десятичный код. Эта операция (кодирование) вы­полняется цифровым устройством, называемым шифрато­ром. Выходящая из ЦП двоично-десятичная информация переводится дешифратором в специальный код семисегментного индикатора.

На рис. 3.16,б приведена логическая схема шифратора десятичного ДДК с приоритетом. У этого шифратора де­вять входов, активизируемых L-сигналом, и четыре выхода, соединенных со световым индикатором. Соединения с кла­виатурой показаны слева, каждый занумерованный ключ подсоединен на соответствующий вход шифратора. В при­веденном на рис. 3.16,б примере показано, что была нажа­та клавиша 7, в результате чего заземлился вход 7 шиф­ратора. Это повлечет за собой вывод двоично-десятичного числа 0111, что мы можем видеть на индикаторе на рис. 3.16,б. Большинство шифраторов обладает свойством приоритета. Это означает, что если запрос поступает от двух клавиш одновременно, будут активизированы выходы той из них, которая соответствует более высокой десятич­ной величине. Совершенно очевидно, что соединения шиф­ратора следовало бы дополнить полной схемой системы питания. В принципе, такой шифратор может выполнять­ся в форме кристалла интегральной схемы, но он мог бы быть составлен и из отдельных элементов (для этого их понадобилось бы около 20).

Рассмотрим систему дешифратор-индикатор, приведен­ную на рис. 3.16, в. Этот дешифратор двоично-десятичного кода с выводом на семь сегментов переводит 0111ддк в его десятичный эквивалент 7, выводимый на семисегментный индикатор на фотодиодах. Используемый в этой системе индикатор имеет общий анод — все аноды семи диодов (формирующих семь сегментов) подсоединены к выводу + 5 В общего источника питания. Индикатор на рис. 3.16, в имеет L-активные входы, что может быть установлено по наличию кружков инверсии на входах а—g. Таким обра­зом, для активизации сегмента нужен один L-сигнал. От­метим также, что дешифратор имеет L-активные совмести­мые выходы.

Семь сопротивлений между дешифратором и индикато­ром являются элементами защиты, предназначенными для ограничения тока. В примере, приведенном на рис. 3.16, в, активизированы только выходы a, b и с дешифратора (ло­гический 0). Индикатор на этом рисунке имеет только одно соединение с источником +5 В, тогда как шифратор имеет

их два, они не приведены на схеме, чтобы ее не услож­нять. В действительности шифраторы двоично-десятичный код-индикатор содержат также входы для полного стира­ния (погасание всех сегментов) и проверки диодов (зажи­гание всех сегментов).

Упражнения

Шифратор на рис. 3.17 переводит десятичные сиг­налы с клавишного устройства в (ASCII, двоично-десятичный код).

Шифратор на рис. 3.17 имеет (Н-, L-ак­тивные) входы.

3.33. Перечислить 4-разрядные индикации в двоично-десятичном коде на выходе для каждого из входных им- пульсов, изображенных на рис. 3.17.

3.34. Дешифратор на рис. 3.18 позволяет перейти с

двоично-десятичного кода к _____ (десятичному, шеснадцатеричному) коду.

3.35. Входные сигналы дешифратора на рис. 3.18 являются _____ (Н-, L-активными), а их выходные сигналы _____ (Н-, L-активными).

Перечислить десятичные выходные сигналы (показания индикатора) для каждого входного импульса на рис. 3.18.

Перечислить активные сегменты для каждого из импульсов на рис. 3.18.

Решения

3.31. См. рис. 3.17. Этот шифратор переводит сигналы с клавишно­го устройства в двоично-десятичный код. 3.32. Обратиться к рис. 3.17. Входы этого устройства активны (см. кружки инверсии). 3.33. Импуль­сы: а — 0000 (нет активации входов); b — 0001 (вход 1 активизирован L-сигналом); с — 0010 (вход 2 активизирован L-сигналом); d — 0011; е — 0111; f— 1000; g—1001; h— 0101 (активизированы входы 4 и 5, но приоритет имеет большее число). 3.34. От двоично-десятичного кода к десятичному с отражением на семисегментном индикаторе. 3.35. Входы Н-активные; выходы L-активные. 3.36. Импульсы: a—1; b — 4; с — 7; d — 9; е — 6; f — 3; g — 0; h —2; i — 5; f — 8; 3.37. Импульсы: a — b, с; b — b, c, f, g; с — a, b, c; d — a, b, c, f, g; e — c, d, e, f, g (импульс а мо­жет быть активным на некоторых индикаторах для формирования циф­ры 6); g — а, b, с, d, е, f; h — a, b, d, е, g; i — а, с, d, f, g; j — a, b, c, d, e, f, g.