7. Дешифраторы и их назначение, построение, увеличение разрядности дешифраторов. Реализация фал на дешифраторе.

Для обратного преобразования двоичных чисел в небольшие по значению десятичные числа используются дешифраторы (называемые также декодерами). Входы дешифратора предназначаются для подачи двоичных чисел, выходы последовательно нумеруются десятичными числами. При подаче на входы двоичного числа появляется сигнал на определенном выходе, номер которого соответствует входному числу.

Дешифраторы имеют широкое применение. В частности, они используются в устройствах, печатающих на бумаге выводимые из цифрового устройства числа или текст. В таких устройствах двоичное число, поступая на вход дешифратора, вызывает появление сигнала на определенном его выходе. С помощью этого сигнала производится печать символа, соответствующего входному двоичному числу.

Дешифраторы (наряду с дешифраторами, мультиплексорами, демультиплексорами - все они относятся к классу схем двойного назначения) широко используются для коммутации в устройствах процессорной техники, и вычислительной технике.

Д ешифратор - это некоторая комбинационная схема; назначение её можно реализовать в следующем виде:

Она будет иметь n входов и 2ⁿ выходов (полный дешифратор).

При любой комбинации поступающих на вход сигналов всегда будет возбуждён только один из выходов.

Номер этого возбуждённого выхода будет определяться номером набора.

Р ассмотрим простейший случай, когда количество входов этой комбинационной схемы =1. Схема будет реализована очень просто: это будет некий инвертер; на него подаётся наша переменная x1. И будет два выхода: F1=x1 и F2=x1 вырожденный дешифратор типа 1 на 2 ( 1→2 ).

Вообще, если схема реализует 2ⁿ выходов - это полный дешифратор (когда n входов и 2ⁿ выходов => обозначается: n→2ⁿ ).

Кроме полного - есть может быть ещё и неполный дешифратор - это такая комбинационная схема, которая имеет n входов и будет иметь количество выходов N <2ⁿ . Такой дешифратор обычно обозначается (n x N).

Неполные дешифраторы обычно бывают 4x10.

У прямого дешифратора - единица может быть только на одном из выходов. Запишем схему полного прямого дешифратора на 4 входа:

Е сли у этого дешифратора (который мы сейчас нарисовали) мы заменим все элементы И на элементы "И-НЕ", то мы получим дешифратор с инверсией. При любой комбинации сигналов, подаваемых на дешифратор, у нас всегда будет нулевой уровень только на одном из входов.

Если говорить об условном графическом обозначении (УГО) дешифраторов, то его можно представить следующим образом: изображение имеет дополнительные поля; у входов обычно записывают веса разрядов 1-2-4-8; у выходов - записываются номера наборов.

В большинстве англоязычных обозначений DC - Decoder.

Если дешифратор выполнен по схеме с открытым коллектором, это обозначается в УГО.

Т акая реализация позволяет достаточно легко расширять количество выходов. Как это делается? Сигнал на старший разряд второго дешифратора подаётся как инверсия старшего разряда первого дешифратора (через инвертер). Когда этот сигнал =1 - работает первая половинка; когда =0 - вторая: