Функциональные узлы комбинационного типа
1.Шиифраторы и дешифраторы
2. Мультиплексоры и демультиплексоры
3. Преобразователи кодов
4. Схемы контроля чётности
5. Цифровые компараторы
6. Сумматоры
Вопрос 1.
1.1.Дешифраторы
Дешифратор – это КС, предназначенная для преобразования двоичного кода в унитарный код.
Унитарный (распределительный) код – код, каждая комбинация которого содержит только одну единицу. Унитарный код характеризуется свойством hi = i, где i – номер разряда кода, а hi – вес i-го разряда.
Если дешифратор, имеющий n входов, имеет 2n выходов, его называют полным. Обратно – неполный.
Полный дешифратор 2Х4 преобразует двухразрядный двоичный код в четырехразрядный унитарный.
Условное графическое обозначение
В условно-графическом обозначения входы обозначают цифрами, равными вес разрядов двоичного кода, а выходы - равные весам разрядов унитарного кода.
Таблица истинности
N |
x2 |
x1 |
y3 |
y2 |
y1 |
y0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
2 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
3 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Каждая комбинация x1 и x2 соответствует комбинации унитарного кода y0, y1, y2, y3. Из таблицы мы можем записать аналитическое выражение:
Для построения полного дешифратора 3х8 нужно 3 элемента НЕ и 8 элементов 3-И.
Для полного дешифратора 4х16 требуется 4 НЕ и 16 4-И.
И так далее.
Пример названий: 533ИД7, 555ИД6, 133ИД3.
На выходах дешифраторов этих примеров формируется инверсный унитарный код.
533 – полный дешифратор 3х8. Умеет три дополнительных разрешающих входа. Она функционирует в соответствии с логикой работы дешифратора только при Е1=Е2=0 и Е3=1. При любых других комбинациях на всех выходах дешифратора действуют «1», независимо от значений сигналов на входах.
555 – двоично-десятичный дешифратор преобразует четырехразрядный десятичный код в унитарный десятиразрядный.
133 – полный дешифратор 4х16. При Е1=Е2=0 работает как дешифратор.
На выходах всех ИС формируется инверсный унитарный код, каждая комбинация которого содержит один «0».
1.2.Шифраторы
Шифратор – это КС, предназначенная для преобразования унитарного кода в двоичный.
Шифратор 4х2
Условно-графическое обозначение
Таблица истинности
N |
x2 |
x1 |
y3 |
y2 |
y1 |
y0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
3 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
МДНФ реализуемых БФ
Из формул видно, что х0 вообще отсутствует. То есть х0 – условный или фиктивный.
Схема шифратора 8х3 состоит из 3 элементов ИЛИ.
Шифратор 16х4 состоит из 4 элементов ИЛИ.
Распространенной разновидностью шифраторов являются приоритетные шифраторы. В таких шифраторах входы неравнозначны. Чем больше номер входа, тем выше его приоритет. Если хi =1 и для всех j>i выполняется условие xj=0, то при любых значениях xk, где k<i на выходах шифратора вырабатывается двоичный код, соответствующий числу i.
х3 |
х2 |
х1 |
х0 |
y1 |
y0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
x |
0 |
1 |
0 |
1 |
x |
x |
1 |
0 |
1 |
x |
x |
x |
1 |
0 |
Безразличные значения входа обозначены «х»
В практических интегральных схемах ПШ входы и выходы инверсные.
Прим ер: 533ИВ3 – при единицах на всех входах ИС, на всех выходах единицы. А при наличии нуля на i-м входе и единиц на входах с более высоким приоритетом, на выходах вырабатывается двоичный код, обратный числу i (0-8 входы и 0-3 выходы)
133ИВ1 – при наличии сигнала Е=0 работает аналогично. Если Е=1, на всех выходах ИС единица, независимо от сигналов на других входах. Выходы G и Е0 используются при наращивании разрядности шифратора путем объединения ИС.