шпоргалка / Ответы / 13-2

Дешифраторы. Дешифраторы DC имеют несколько входов (л) и несколько выходов (N) и предназначены для преобразования вход­ного кода в сигнал только на одном из выходов. Обычно N = 2". Такие дешифраторы называются полными. Входной сигнал рассмат­ривается как двоичное число. При поступлении числа на входы дешифратора только на одном его выходе, номер которого равен числу на входе, выдается сигнал «1», а на остальных выходах — сигнал «0». Нумерация выходов начинается с «0». Например, если дешифратор имеет три входа и на него поступает сигнал «101», то на пятом выходе возникнет сигнал «1», а на остальных выходах — «0». Дешифраторы используются, например, в устройствах памя­ти для выбора заданной ячейки по ее адресу.

Логику работы дешифратора на два входа описывает табл. 3.10.

В соответствии с таблицей истинности логические функции

выходов дешифратора имеют следующий вид: /₀ = ab; f\ = ab;

f₂ = ab; /з = ab. Функциональная схема дешифратора на два входа с инверсными выходами, выполненная на элементах И—НЕ, и его УГО приведены на рис. 3.16. Наличие инверсных выходов оз­начает, что на одном из выходов дешифратора сигнал равен нулю, а на всех остальных — единице.

Такой дешифратор состоит из нескольких одинаковых схем, не связанных между собой, и называется линейным. При большом числе входов дешифраторы имеют более сложную структуру (пи­рамидальные и ступенчатые дешифраторы). Из дешифраторов с некоторым числом входов можно постро­ить дешифратор на большее число входов. Каскадный принцип построения таких дешифраторов поясняется на рис. 3.17, где де­шифратор с четырьмя входами выполнен на синхронизируемых двухвходовых дешифраторах с инверсными выходами. Схема тако­го дешифратора состоит из двух ступеней. Первую ступень состав­ляет дешифратор на два входа, на который поступают два из че­тырех входных сигналов (с, d). Выходные сигналы первой ступени разрешают работу одного из четырех дешифраторов второй ступе­ни, на основные входы которых поступают остальные входные сигналы (а, Ь). В каждый момент времени в зависимости от значе­ний сигналов (с, d) работает один из дешифраторов второй сту­пени. Совместная работа всех четырех дешифраторов позволяет формировать один из 16 выходных сигналов в соответствии с вход­ным сигналом (я, Ъ, с, d).

Входы синхронизации С являются инверсными, т.е. при С= 1 на всех выходах дешифратора сигналы равны единице, а при С = О только на одном из выходов сигнал равен нулю, так как дешиф­ратор имеет инверсные выходы.

Мультиплексоры. Мультиплексор представляет собой комбина­ционную схему с несколькими входами и одним выходом. Входы мультиплексора делятся на информационные и управляющие (ад­ресные). Мультиплексор передает данные с одного из информа­ционных входов на выход. Номер (адрес) подключаемого входа задается на управляющих входах. Мультиплексор с к управляющи-

дешифратора на одном из его выходов формируется сигнал «1», который подключает вход Д с заданным адресом к выходу схемы. Условное графическое обозначение мультиплексора приведено на рис. 3.24, б.

Используя теорему разложения булевой функции, на мульти­плексорах можно реализовать любую логическую функцию. Из мультиплексоров с небольшим числом входов можно построить мультиплексор с необходимым числом входов, используя каскад­ные схемы (рис. 3.25).

F=xy

Схема (см. рис. 3.25, а) реализует таблицу истинности элемента И—НЕ на два входа, так как на входах схемы зафиксированы зна­чения функции И—НЕ, а на адресные входы подаются значения

переменных х и у. Для выполнения операции сложения перемен­ных х, у и z по модулю 2 входные сигналы подаются так, как это показано на рис. 3.25, б. Если, например, х = 0, у = 1, z = 0, то на адресные входы поступит адрес «01», будет выбран вход 7, и на выход будет выдан сигнал F= z = 1, т. е. F=x® у® z = 0 ® 1 ©0 = 1. Если на вход схемы (см. рис. 3.25, в) подать комбинацию сигналов abcde = 00100, то cd = 10 и, следовательно, на мультиплексорах первого яруса будет выбран вход 2. При этом на вход 0 мульти­плексора второго яруса поступит сигнал е, а на входы 1 и 2 — сигнал «0». Так как аЪ = 00, будет выбран нулевой вход этого муль­типлексора. На выходе схемы возникнет сигнал е = 1, т. е. будет обнаружен код, содержащий одну единицу. Пример каскадного мультиплексора на 16 входов приведен на рис. 3.25, г.

Демультиплексоры. Демультиплексор представляет собой ком­бинационную схему с одним информационным входом, несколь­кими управляющими (адресными) входами и несколькими выхо­дами. Демультиплексор передает сигнал с информационного вхо­да на один из выходов, номер (адрес) которого задается сигналом на адресных входах. Таким образом, демультиплексор выполняет функцию, обратную по отношению к функции мультиплексора. Так как мультиплексор и демультиплексор выполняют функции, связанные с выбором одного из входов или выходов, их называют также селекторами. Максимальное число выходов демультиплек-сора составляет 2^к, где к — число адресных входов. Функциональ­ная схема демультиплексора с четырьмя информационными вы­ходами и его УГО показаны на рис. 3.26. Входной сигнал D подается на входы всех выходных ключей, выполненных на элементах И. На вторые входы ключей поступают сигналы с выхода дешифра­тора, которые открывают один из ключей и разрешают входному сигналу пройти на выход схемы с заданным адресом.