Преобразователи кодов, шифраторы и дешифраторы

     Таблица 15.2

Состояния входов и выходов  приоритетного шифратора  К555ИВ1 

     Примечание: х=0 или 1. 

     К555ИВ1 форматом 16x4 приведена на рис. 15.4 б. В этой схеме наивысший приоритет имеет вход Х15. Первый шифратор (верхний по схеме) включается только в том случае, если не возбужден ни один вход второго (нижнего) шифратора. Сигнал (7=1, если возбужден хотя бы один вход Х0...Х]5.

     Аналогично  функционирует приоритетный шифратор К555ИВ2, отличительной особенностью которого является наличие выходов с тремя состояниями, что облегчает каскадирование шифраторов. Другой приоритетный шифратор К555ИВЗ имеет формат 10x4 и функционирует аналогично предыдущему.

Рис. 15.4. Условное схематичное изображение шифратора К555ИВ1 (а) и расширенный шифратор форматом 16x4 (б) 

     Дешифратором называют преобразователь двоичного «-разрядного кода в унитарный 2"-разрядный код, все разряды которого, за исключением одного, равны нулю. Дешифраторы бывают полные и неполные. Для полного дешифратора выполняется условие:

           N=2ⁿ (15.2)

     где п — число входов, а N — число выходов.

     В неполных дешифраторах имеется п входов, но реализуется N<2" выходов. Так, например, дешифратор, имеющий 4 входа и 10 выходов будет неполным, а дешифратор, имеющий 2 входа и 4 выхода, будет полным.

     Рассмотрим  принцип построении дешифратора  на примере преобразования трехразрядного двоичного кода в унитарный код. Если считать, что входы и выходы упорядочены по возрастающим номерам, т. е. считать, что коду ООО соответствует выход У0, коду 001 — выход У, и т. д., то для полного дешифратора можно записать восемь упорядоченных уравнений: 

                                         (15.3)  

     Реализовать восемь уравнений (15.3) можно с помощью  восьми трехвходовых элементов И. Полученная схема дешифратора приведена  на рис. 15.5 я, а его условное схематичное изображение приведено на рис. 15.5 б.

     Для расширения числа входов и выходов  используют каскадное включение  дешифраторов. На рис. 15.6 показана группа из пяти дешифраторов, соединенних  последовательно в два каскада. Все дешифраторы одинаковые. Кроме  кодовых входов каждый дешифратор имеет  вход стробирующего сигнала (вход С). Сигнал на выходе дешифратора появляется только при С= 1. Если С=0, то на всех выходах дешифратора будут нули, т. е. дешифратор заперт.

     На  входы первого дешифратора ИйХ подаются старшие разряды Хг и Хл числа, которое нужно дешифрировать. Таким образом, дешифратор О 01 определяет, какой из четырех дешифраторов 0В2...П05 из подключенных к нему будет выполнять дешифрирование младших разрядов числа. Выходные сигналы первого дешифратора подключены к «пробирующим входам С остальных и разрешают их работу.

     Младшие разряды дешифрируемого числа Хх и Х2 подаются на входы дешифраторов Ш)2....М>5. Однако выполнять дешифрирование этих разрядов будет только тот дешифратор, который включен сигналом, поданным на вход С от дешифратора старших разрядов.

     Рис. 15.5. Схема дешифратора 3x8 (а) и его  условное схематичное изображение (6) 

     Так, например, при дешифрировании числа 1001 на вход поступает код 10, которым  возбуждяется выход 2. В этом случае включается дешифратор ОВЬ , на вход которого подан код 01 младших разрядов дешифрируемого числа. В результате будет возбужден выход 1 дешифратора /)Л4, при этом на выходе появится сигнал У9, что соответствует выбранному входному коду.

     Для расширения числа входов и выходов  дешифраторов можно также воспользоваться параллельным или прямоугольным дешифратором, схема которого приведена на рис. 15.7. Схема прямоугольного дешифратора состоит из двух ступеней. Первая ступень состоит из двух дешифраторов ООХ и /)#2, первый из которых дешифрует младшие разряды X, и Х2 входного числа, а второй — старшие разряды Х3 и ХА. Вторая ступень состоит из N элементов 2И-НЕ. Все элементы 2И-НЕ разделены на строки и столбцы: строками управляет дешифратор первой ступени на /)/)1, а столбцами управляет дешифратор Ш)2. Схема, приведенная на рис. 15.7, соответствует полному дешифратору. Если исключить некоторые из элементов 2И-НЕ, то получим неполный дешифратор с уменьшенным числом выходов.

     Рис. 15.6. Каскадное включение дешифраторов 

Рис. 15.7. Схема прямоугольного дешифратора 

     Интегральные  микросхемы преобразователей кодов, шифраторов и дешифраторов. Промышленность выпускает большое количество различных микросхем преобразователей кодов, шифраторов и дешифраторов, некоторые из которых приведены в табл. 15.3.

     Таблица 15 3

Интегральные  микросхемы преобразователей кодов, шифраторов и  дешифраторов

     На  базе микросхем, приведенных в табл. 15.3, возможно проектирование преобразователей кодов, шифраторов и дешифраторов различной степени сложности Кроме приведенных специализированных микросхем иногда используют программируемые запоминающие устройства, которые применяют для вывода различных символов на экран монитора при управлении от двоичного кода. К таким элементам относятся микросхемы ПЗУ типа К155РЕ21...К155РЕ24, которые используются в качестве преобразователей двоичного кода в код русского, латинского алфавита, код арифметических и дополнительных символов.