51.Перетворювачі кодів. Дешифратори.
В цифровой технике применяются разные виды кодирования информации. В ЭВМ применяются несколько разновидностей двоич-ного кода (прямой, обратный, дополнительный, двоично-десятичный…). Поэтому необходимо преобразовывать информацию из кода в код. Эту задачу решают комбинационные устройства - преобразователи кодов - это комбинационные устройства для изменения вида кодирования информации. Они характеризуются табл. ист-ти, ставящей кодам, подаваемым на вход, коды снимаемые с выходов устройства. В общем случае число разрядов вх и вых кодов могут не совпадать, но устройство должно давать однозначное соответствие различных кодов и являться основанием для синтеза логической структуры конкретного преобразователя кодов.
Дешифратори.
ФАЛ дешифратора
Дешифраторы (декодеры) - комбинационные логические устройства для преобразования чисел из 2-й системы счисления в 10-ю. Входам дешифратора последовательно присваивают значения 2-х чисел. Поэтому подача активного лог. сигнала на один из входов воспринимается шифратором как подача соответствующего 2-го числа. Этот сигнал преобразуется на вых шифратора в 10-й код. Дешифратор имеет n входов, m выходов. Дешифратор, для которого справедливо равенство
m = 2n наз. полным, если m < 2n - неполным.
Табл.
ист-ти дешифратора аналогична табл.
ист-ти шифратора, если в последней входы
и выходы поменять местами.
ФАЛ дешифратора имеет вид:
,
где Qi - значение лог переменной на і-том входе устройства. В общем виде эта система имеет вид:
где
Хі
– сигнал на і-том выходе дешифратора,
а (
)і
– конституанты
единицы, соответству-ющие коду і-той
десятичной цифры.
Пирам-ые дешифраторы
Идея построения ПД основана на том, что для получения дешифратора n+1 разрядного кода необх 2р. повторять все комбинации n разрядного кода в соответствии со значением n+1 разряда.
Число условных аппаратных единиц (УАЕ), необходимых для реализации этого принципа для n разрядного дешифратора составляет:
N = 2*2n + (n -1) 2 n -1
При больших разрядностях входного кода этот принцип можно использовать несколько раз.
Схема многоступенчатого дешифратора
52.Цифрові компаратори
Компаратор
Цифровые компараторы (ЦК) – это устройства для сравнения матери-алов, представленных в виде двоич-ных кодов. Число входов ЦК опреде-ляется разрядностью сравниваемых кодов. На вых ЦК обычно формируются 3 сигнала:
F= - равенство кодов; F - числовой эквивалент первого кода больше второго; F - числовой эквивалент второго кода больше первого. Работа ЦК при сравнении 2х одноразрядных кодов представлена в табл. ист-ти:
Х1 |
Х2 |
F= |
F |
F |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
Анализ ТИ показывает, что при любых комбинациях входных сигналов на выходе может быть сформирован только один единич-ный лог сигнал. Поэтому при любых разрядностях вх кодов достаточно, используя вх-е сигналы, сформировать только любые два из вых сигналов, а третий получить по двум известным.
ФАЛ ЦК имеет вид:
-
операция, исключающая операцию ИЛИ-НЕ
Сумма
инверсии по модулю два
логическая схема компаратора
Двухразрядный компаратор
На практике часто приходится сравнивать многоразрядные двоичные слова. Записав таблицу истинности можно синтезировать лог схему соответствующего устройства. Но при увеличении числа вх переменных сделать это ввиду громоздкости полученной таблицы трудно. Поэтому пользуются методом блочного конструирования. Суть метода состоит в разбиении сложной задачи на ряд более простых, решение которых упрощено.
Примером может являться компа-ратор одноразрядных двоичных слов. Результат сравнения двух-разрядных двоичных слов можно записать через результаты сравнения одноразрядных слов. Система ФАЛ в этом случае имеет вид:
Многоразрядный компаратор
На практике часто приходится сравнивать многоразрядные двоичные слова. Записав таблицу истинности можно синтезировать лог схему соответствующего устройства. Но при увеличении числа вх переменных сделать это ввиду громоздкости полученной таблицы трудно. Поэтому пользуются методом блочного конструирования. Суть метода состоит в разбиении сложной задачи на ряд более простых, решение которых упрощено.
В случае для n-разрядных двоичных кодов соответствующая ФАЛ имеет вид:
