15.Цифровые интегральные микросхемы. Дешифраторы, шифраторы
Цифровая ИМС представляет собой законченный функциональный узел для решения задач преобразования и обработки электрических сигналов.
Дешифраторы — это логические цепи со многими выходами, предназначенные для перевода двоичного кода в единичный позиционный код. На каждом из выходов сигнал равен единице (или нулю) только при определенном сочетании входных сигналов. В общем случае полный дешифратор имеет п входов и 2n выходов.
Одноступенчатый, или линейный, дешифратор представляет собой набор цепей «И», входы и выходы которых являются соответственно входами и выходами дешифратора.
Двухступенчатые дешифраторы состоят из дешифраторов первой ступени, воспринимающих непосредственно входные сигналы, и дешифраторов второй ступени, на входы которых подаются сигналы с выходов дешифраторов первой ступени (а также могут подаваться и сами входные сигналы).
16. Цифровые интегральные микросхемы. Сумматоры и вычитатели
Цифровая ИМС представляет собой законченный функциональный узел для решения задач преобразования и обработки электрических сигналов.
Сумматором называется устройство, реализующее алгоритм сложения чисел. Сумматор, с помощью которого складываются двоичные числа называется двоичным.
Графическое обозначение 4-х разрядного сумматора двух операндов имеет следующий вид:
X = X3 X2 X1 X0 - первое слагаемое
X = Y3 Y2 Y1 Y0 - второе слагаемое
Z = Z3 Z2 Z1 Z0 - сумма
PЗ – Перенос из старшего разряда
Примеры: “Найти z = x + y, если x = 0110, y = 0101 или x = 0111, y = 0101”
0110 0111
z = + z = +
0101 0101
1011 1100
При нахождении каждой цифры суммы выполняются одинаковые действия:
- складываются соответствующие разряды слагаемых;
- вычисляется цифра суммы данного разряда;
- вычисляется перенос в следующий разряд.
17. Цифровые интегральные микросхемы. Мультиплексоры и демультиплексоры
Цифровая ИМС представляет собой законченный функциональный узел для решения задач преобразования и обработки электрических сигналов.
Мультиплексор – это комбинационный логический узел, с помощью которого осуществляется передача информации из нескольких направлений в одно.
Графическое обозначение 3-х разрядного мультиплексора имеет вид:
Если на входе А действует напряжение логического нудя (U°), то информация из 3-х разрядной магистрали Х параллельным кодом передается в выходную магистраль Z. Если же на входе А действует напряжение логической единицы (U1), то информация из магистрали Y на выход мультиплексора.
Демультиплексор предназначен для выполнения действий, обратных мультиплексору. Т.о. де мультиплексор коммутирует поступающую информацию на один из n выходов.
18. Цифровые интегральные микросхемы. Назначение и классификация триггерных устройств
Цифровая ИМС представляет собой законченный функциональный узел для решения задач преобразования и обработки электрических сигналов.
Триггером называется логическое устройство, имеющее два устойчивых состояния. Одно из них условно связано с хранением единицы (единичное состояние), другое - с хранением нуля (нулевое состояние). Т.е. триггер представляет собой элемент памяти способный хранить бит информации (одну двоичную цифру).
Триггеры классифицируются по различным признакам. Чаще всего по типу входов и типу синхронизации.
По типу входов:
RS-триггеры с раздельной установкой в 0 и 1 (R – «reset» - выключить, S – «set» - установить);
D-триггеры или триггеры задержки (D – «delay» - задержка);
Т-триггеры или триггеры со счетным входом (Т – «toggle»- релаксатор);
JK-триггеры или универсальные триггеры (J – «Jerk» - резко включить, К – «kill» - резко выключить).
По виду синхронизации:
асинхронные (переключаются непосредственно под воздействием сигналов на информационных входах);
синхронные (имеют дополнительный вход синхронизации - С – «clock» и переключаются только в тот момент времени, когда, на входе синхронизации действует импульс напряжения);
комбинированные (имеют две группы входов - синхронные и асинхронные).
Кроме того, триггер любой группы может иметь и дополнительный управляющий вход V («valv»- вентиль). При V = 1 разрешается переключение триггера, а при V = 0 запрещается.