6.5 Дешифраторы

Дешифратором (декодером) называют устройство, предназначенное для рас­познавания различных кодовых комбинаций (слов).

На рис. 6.11 показана функциональная схема двухвходового дешифратора.

Каждому слову на входе дешифратора соответствует 1 на одном из его выходов. На рис. 6.12 показано условное обозначе­ние дешифратора, преобразующего двоичные четырехразрядные входные коды от 0 до 9 в 1 (преобразователь 1 из 10), а табл. 6.8 иллюстри­рует состояния дешифратора для разных ко­довых комбинаций.

Таблица 16 - Таблица состояний дешифратора 1из 10

Входное число	Х3	Х2	Х1	Х0	У9	У8	У7	У6	У5	У4	У3	У2	У1	У0
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1
1	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0
2	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0
3	0	0	1	1	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0
4	0	1	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0
5	0	1	0	1	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0
6	0	1	1	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0
7	0	1	1	1	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0
8	1	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0
9	1	0	0	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0

Дешифраторы выпускаются в виде интегральных микросхем, например трехразрядный дешифратор К500ИД162М, преобразу­ющий двоичный код в восьмеричный, четырехразрядные преобра­зователи двоичного кода в десятичный К176ИД1 и К155ИД1. Де­шифратор К155ИД1 позволяет подключать непосредственно к выходам катоды цифровых газоразрядных индикаторов ИН-16 (ИН-4, ИН-12, ИН-14) с анодным напряжением 170—200 В и током катода не более 7 мА. Существуют также микросхемы, объединя­ющие счетчик с дешифратором, например, микросхемы К176ИЕЗ и К176ИЕ4, предназначенные для управления семисегментными цифровыми индикаторами.

6.6 Мультиплексоры

В тех случаях, когда требуется последовательно опросить ло­гические состояния нескольких устройств и передать информацию на один выход, применяют устройство, называемое мультиплексором (от англ. multiplex—многократный). На рис. 6.13, а приведена схема мультиплексора с двумя информационными входами

(Х₀, X₁) и управляющим (адресным) входом а, а на рис. 6.13, б — эквива­лентная схема мультиплексора. При а=1 на выход передается значение входа Х₁, а при а=0 — значение входа Х₀.

На рис. 6.14, а, б приведены схема и условное обозначение муль­типлексора на четыре входа (Х₀—Х₃). Она имеет два адресных входа: а₀ и a₁. Например, если а1=1, а0=0 то на выход передается информация с входа Х₂.

Мультиплексоры выпускают в виде микросхем, например К155КП2 (четырехканальный мультиплексор 4х1) или К155КП1 (16-канальный мультиплексор 16х1).

6.7 Постоянные запоминающие устройства (пзу)

Назначением данного устройства является прием, длительное хранение и выдача информации на чтение. Разрядность слова информации и количество записываемых слов определяется внутренней структурой ПЗУ.

ПЗУ представляет собой большую интегральную схему, имеющую p₁ входов и р₂ выходов. Упрощенная структурная схема ПЗУ при p₁=2, р₂=3 приведена на рис. 6.15, а. На входе ПЗУ установлен дешифратор. При каждой ком­бинации входных сигналов появляется сигнал высокого уровня на одном из выходов дешифратора.

Между шинами де­шифратора и выходными шинами ПЗУ D0, D1, D2 включены внутренние цепочки из двух встречновключенных диодов. Цепочки не проводят ток, и связи меж­ду шинами и D0, D1, D2 в исходном состоянии ПЗУ отсутствуют.

Потребитель создает нужные связи между шинами, по­давая пробивные напряжения между определенными выхо­дами, при этом соответствующие диоды пробиваются и в дальнейшем могут рассматриваться как короткозамкнутые. Созданные постоянные связи показаны на рис. 6.15, а круж­ками. При подаче сигнала 1 на шину k на шинах D0 и D1те­перь также будут единичные потенциалы. Таким образом, потребитель может реализовать на ПЗУ нужную ему таб­лицу истинности комбинационного устройства. В схеме рис. 6.15, например, «зашита» информация, записанная в табл. 6.9.

Таблица 6.9 - Таб­лица истинности комбинационного устройства

А0	А1	D0	D1	D2
0	0	1	0	1
0	1	0	1	0
1	0	1	1	1
1	1	1	0	0

Процесс записи таблицы в ПЗУ можно уподобить про­цессу записи текста в чистую тетрадь. Одна схема ПЗУ мо­жет заменить большое число логических микросхем малого и среднего уровня интеграции, поэтому ПЗУ могут эффективно использоваться для создания сложных комбинацион­ных устройств. Кроме того, ПЗУ находят широкое приме­нение как элементы постоянной памяти, в которые зано­сятся сведения, постоянно используемые при работе управляющих и вычислительных устройств, в том числе микропроцессоров.

Контрольные вопросы:

1. Основы булевой алгебры. Логические функции. Базисные логические элементы НЕ, И, ИЛИ.

2. Транзисторно-транзисторные логические элементы – ТТЛ.

3. Комплиментарная МОП-логика (КМОП).

4. Комбинационные схемы. Дешифраторы и мультиплексоры.

5. RS-триггеры на элементах И-НЕ и ИЛИ-НЕ.

6. D-триггер.

7. T- и JK-триггеры.

8. Счетчики импульсов.

9. Регистры.

Литература: [5, 7, 8, 10].