Таблица 1.3

Например, при наличии на адресных входах двоичного кода 0110002 СРА разрешают функционирование (выбирают) ИМС DD5 (рис.1.3) и DD4 (рис. 1.4), а МРА активизируют вход 24 этих схем.

На рис. 1.3 и 1.4 показано, как увеличение числа входов разрешения расширяет возможности схем. Наличие одного входа разрешения требует дополнительной ИМС дешифратора DD1 на

12

рис.1.3. Наличие, например, трех входов разрешения, как у ИМС 555ИД7 (см. рис. 1.4), позволяет на трех таких ИМС без дополнительных элементов построить дешифратор 5→24, а на четырех ИМС 555ИД7 и одном инверторе – дешифратор 5→32.

На восьми ИМС 555ИД7 и двух инверторах – дешифратор 6→64 на ИМС 155ИД3, имеющих два входа разрешения с активным лог. “0” (E0 =E1 = 0 ). Для построения дешифратора 5→32 требуется две схемы 155ИД3 и один инвертор, а дешифратора 6→64 – четыре ИМС 155ИД3 и два инвертора.

При изучении вопросов каскадирования следует обратить внимание на ИМС К555ИД4, структура которой (см. рис. 1.2) позволяет использовать её в различных вариантах. Два дешифратора этой схемы можно включить различными способами и получить, например, дешифратор 3→8 со входом стробирования (рис. 1.5,а) и дешифратор 4→10 (рис. 1.5,б). Приняв за основу схему (см. рис. 1.5,а), на ИМС К55ИД4 можно построить дешифратор 4→16 по схеме, аналогичной рис.1.4, а приняв за основу пирамидальную схему (см. рис. 1.3), – дешифратор 6→64. Эта ИМС может быть использована также в качестве демультиплексора, что будет рассмотрено ниже, в разделе 3.3, данного учебного пособия.

При наращивании дешифраторов, не имеющих входов разрешения, например дешифратора 4→10 (155ИД1, 555ТИД10, 564ИД1), можно использовать для стробирования старший разряд адресных входов (A4).

Рис.1.5. Дешифраторы на базе ИМС К555 ИД4: а - 3→8; б - 4→10

13

минтермов, то выходы 0,2,3,4,5 следует подать на входы схемы ИЛИ при использовании дешифраторов с активным сигналом лог. ”1” на выходе (рис. 1.8, а) или схемы И-НЕ, если используется дешифратор с активным сигналом лог. «0» на выходе (рис. 1.8, б).

в г Рис. 1.8. Реализация ФАЛ на дешифраторах с активным сигналом: а

– лог. “1” и схемы ИЛИ, б – лог. “0” и схемы И-НЕ, в – лог. “1” и схемы ИЛИ-НЕ, г – лог. “0” и схемы И

Если число минтермов реализуемой функции больше половины числа наборов логических переменных, то целесообразно реализовать исходную функцию через ее инверсию

y = x2 x1x0 + x2 x1x0 + x2 x1x0 .

17

Переписав эту функцию для удобства через десятичные номера конъюнкций Ki (выходов дешифраторов), получим

y = k1 +k6 +k7 .

Выполнив отрицание над обеими частями этого выражения и применив закон де Моргана, получим

y =k1 +k6 +k7 = k1 & k6 & k7 .

Реализация этих выражений приведена соответственно на рис. 1.8,в и рис. 1.8,г.

Существенное упрощение схемы комбинационной логики достигается при использовании дешифраторов в тех случаях, когда требуется получить несколько сигналов. В качестве примера рассмотрим преобразователь двоично-десятичного кода в код с избытком 3 (табл. 1.4). Код с избытком «3» формируется путем сложения каждого исходного кодового набора с набором «0011». Например, десятичное число «7» записывается в коде с избытком

«3» в виде 0111+0011=1010.

Таблица 1.4

Коды

18

На рис. 1.9 приведена схема такого преобразователя. Из этого рисунка видно, что двоично-десятичный код поступает на адресные входы А0 ...А3 неполного дешифратора (ИМС К555ИД6), а выходы дешифратора с активным сигналом лог. «0» служат входами логических элементов И-НЕ, формирующих разряды выходного кода с избытком «3».

Рис. 1.9. Преобразователь двоично-десятичного кода в код с избытком «3»

Младший разряд этого кода В0 будет равен лог. «1» , когда на одном из выходов дешифратора 0,2,4,6,8 будет уровень лог. «0», разряд B1 =1 при наличии лог. «0» на одном из выходов 0,3,4,7,8, разряд B2 =1 при наличии лог. «0» на одном из выходов 1,2,3,4,9, разряд B3 =1 при наличии лог. «0» на одном из выходов 5,6,7,8,9.

Следует заметить, что эти выходные разряды не являются взаимно исключающими. Аналогично схема может быть составлена

19

для преобразователей каких-либо двоичных кодов в заданные коды управления какими-либо устройствами.

1.2. Дисплейные дешифраторы

Дисплейные дешифраторы фактически являются кодопреобразователями, которые преобразуют n-элементный параллельный входной код в m-элементный параллельный код на выходе. Однако большинство кодопреобразователей относятся к классу последовательных схем и будут рассмотрены в соответствующем разделе настоящего учебного пособия. Здесь будут представлены наиболее популярные комбинационные дисплейные дешифраторы и, в первую очередь, дешифраторы, выходной код которых обеспечивает правильное включение семисегментных жидкокристаллических индикаторов (ЖКИ).

На рис. 1.10 приведена схема управления семисегментным жидкокристаллическим индикатором. Дешифратор преобразует двоично-десятичный код A0 ...A3 на входе в код управления сегментальным индикатором в соответствии с табл. 1.5 (при лог. “1” сегмент светится).

Рис. 1.10. Схема управления жидкокристаллическим индикатором

Такие дешифраторы включены в состав серии ИМС ТТЛ

(К555ИД18)и КМДП (К564ИД4).

20

ИМС К555ИД18 и К564ИД4 имеют четыре входа, на которые подается двоично-десятичный код и семь выходов.

Выходы ИМС К555ИД18 имеют третье состояние и активный сигнал лог. “0”.

Таблица 1.5

Активный выходной сигнал ИМС К555ИД4 равен лог. “0”. Кроме того, следует отметить, что питание ЖКИ желательно осуществлять напряжением переменного тока с постоянной составляющей не более 50 мВ, так как при питании постоянным напряжением срок их службы сокращается. Поэтому некоторые дешифраторы этого класса снабжены специальными выходами, на которые подается переменное напряжение с частотой возбуждения, преобразующее постоянное напряжение на входе, например ИМС К564ИД4, в импульсные сигналы.

Ряд дисплейных дешифраторов преобразуют двоичнодесятичный код в десятичный для управления, например, цифрами газорядного индикатора: К155ИД1, К155ИД10, К564ИД1 и др. Эти дешифраторы принимают четырехразрядный двоично-десятичный код на входе и выдают активный сигнал на соответствующем одном из десяти (0-9) выходе. Активным сигналом ИМС ТТЛ является

21