Полная версия

Главная arrow Информатика arrow Вычислительная техника

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Понятие о многоступенчатых дешифраторах

Для наращивания разрядности дешифраторов используются многоступенчатые схемы двух видов: прямоугольные и пирамидальные.

а) прямоугольные (матричные) дешифраторы

Прямоугольные (матричные) дешифраторы содержат первую ступень из нескольких линейных декодеров, на каждом из которых дешифруется группа разрядов входного кода.

Число линейных дешифраторов определяется числом групп, на которые разбивается многоразрядное входное двоичное число (слово). Во второй ступени прямоугольного дешифратора осуществляется перемножение выходных сигналов в матричных схемах.

Примечание.

Если число групп разбиения двоичного числа нечетное, например, равное трем, то образуется третья ступень. В ней на матричном перемножителе осуществляется попарные взаимные объединения выходных сигналов второй ступени и сигналов третьей группы разрядов.

Рассмотрим построение матричного дешифратора для декодирования четырехразрядного двоичного числа (слова) X=x4x3X2Xi. Разобьем слово на две равные группы разрядов х4х3 и x2Xi. В группах осуществим линейное дешифрование двухрядных чисел. Получим функции

Для получения шестнадцати выходных сигналов требуется взаимно перемножить pi и qi; i=0,3.

В результате получим функции:

Очевидно, что формирование функций Ъ возможно с применением конъюнкторов на два входа. Эти ЛЭ обычно объединяют в матрицу. Реализация схемы дешифратора, рассмотренного в примере, имеет вид (рис. 4.16).

Если разряды двоичного входного слова разбиты на три группы, то потребуется еще один матричный перемножитель, имеющий 64 ЛЭ И (4 вертикальных столбца и 16 строк).

С учетом рассмотренного принципа, прямоугольные дешифраторы могут быть построены на любое число выходов.

Достоинством матричных дешифраторов является возможность использования для их построения ЛЭ с малым числом входов (обычно 2-гЗ).

Матричный дешифратор

Рис. 4.16 Матричный дешифратор

б) пирамидальные дешифраторы

Их особенностью является двукратное увеличение числа выходов на каждой ступени дешифрования и применение во всех ступенях только 2-х входных ЛЭ.

Рассмотрим принцип построения 5-ти разрядного пирамидального дешифратора на N=25=32 выхода. На первой ступени декодирования используется простейший полный дешифратор DC 2x4. На каждой из последующих ступеней вводят по одной переменной (с инверсией и без). Число ступеней в пирамидальных дешифраторах на 1 меньше разрядности дешифрируемого кода (m=n-l=4). Схема дешифратора для п=5 приведена на рисунке 4.17.

Недостатком пирамидальных дешифраторов следует считать большое число ступеней, снижающих их быстродействие. На практике для п<4 применяются линейные схемы, при 4< п <8 - матричные двухступенчатые, а для п>8 могут использоваться и матричные, и пирамидальные.

Дешифраторы реализованы в ряде серий ИМС, например:

К155ИД1 - дешифратор 4x10;

К555ИД6 - дешифратор 4x10; К555ИД 3 - дешифратор 4x16;

  • 531ИД14 - двойной, высокоскоростной дешифратор 2x4;
  • 531ИД 4 - дешифратор 2x4; 531ИД 10 - дешифратор 4x10.
Пирамидальный дешифратор Принцип построения преобразователей кодов

Рис. 4.17 Пирамидальный дешифратор Принцип построения преобразователей кодов

Рассмотренные ранее шифраторы и дешифраторы представляют собой частный случай преобразователей кодов. В общем же случае задача преобразования кодов возникает из-за удобства отображения информации у потребителя, которое должно быть наглядным и привычным. Кроме того, существуют задачи формирования спецкодов, например, для их защиты от сбоев и т.п.

Преобразователем кода называется комбинационный узел с m входами и п выходами, предназначенный для преобразования исходного m-разрядного кода в требуемый n-разрядный код.

Приведем принцип построения преобразователя кода на следующем примере: преобразовать 3-х разрядный двоичный код в 3-х разрядный аналог младших разрядов кода Грея (в коде Грея каждый последующий набор отличается от предыдущего одним символом (битом)). Составим таблицу истинности (табл. 4.7):

Таблица 4.7

Дес. число

Х3

Х2

X,

Y3

y2

Y,

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

2

0

1

0

0

1

1

3

0

1

1

0

1

0

4

1

0

0

1

1

0

5

1

0

1

1

1

1

6

1

1

0

1

0

1

7

1

1

1

1

0

0

Решение задачи сводится к синтезу комбинационного узла с 3 входами (Xj) и 3 выходами (Yj). Для каждого из выходов запишем БФ в СДНФ, нанесем их на карты Карно, минимизируем и тупиковые формы БФ преобразуем для реализации в базисе И-НЕ:

Схема преобразователя кода и его УГО приведены на рисунке 4.18.

Схема преобразователя кода и его УГО

Рис.4.18 Схема преобразователя кода и его УГО

Примечание. Задавая другие условия преобразования кодов, можно получить множество схем преобразователей.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>