Какого назначение входов управления в дешифраторе
Перейти к содержимому

Какого назначение входов управления в дешифраторе

  • автор:

Эксперименты

В этой главе для удобства вместо схемы дешифратора используется схема демультиплексора, это возможно благодаря сходству алгоритмов работы.

Комбинационные схемы. Комбинационной схемой называется логическая схема, реализующая однозначное соответствие между значениями входных и выходных сигналов. Для реализации комбинационных схем используются логические элементы, выпускаемые в виде интегральных схем. В этот класс входят интегральные схемы дешифраторов, шифраторов, мультиплексоров, демультиплексоров, сумматоров.

Дешифраторы. Дешифратор — логическая комбинационная схема, которая имеет п информационных входов и 2n выходов. Каждой комбинации логических уровней на входах будет соответствовать активный уровень на одном из 2n выходов. Обычно п равно 2,3 или На рис. 13.1 изображен дешифратор’ с п = 3, активным уровнем является уровень логического нуля. На входы С, В, А можно подать следующие комбинации логических уровней: 000, 001, 010. Ill, всего 8 комбинаций. Схема имеет 8 выходов, на одном из которых формируется низкий потенциал, на остальных — высокий. Номер этого единственного выхода, на котором формируется активный (нулевой) уровень, соответствует числу N, определяемому состоянием входов С, В, А следующим образом: N = С22 + В2′ + А’2°. Например, если на входы подана комбинация логических уровней 011, то из восьми выходов микросхемы (YO, Y1. Y7) на выходе с номером N=3 установится нулевой уровень сигнала (Y3=0), a все остальные выходы будут иметь уровень логической единицы. Этот принцип формирования выходного сигнала можно описать следующим образом:

Видно, что уровень сигнала на выходе Y3 описывается выражением:

В таком же виде можно записать выражения для каждого выхода дешифратора:

Помимо информационных входов А,В,С дешифраторы обычно имеют дополнительные входы управления G. Сигналы на этих входах, например, разрешают функционирование дешифратора или переводят его в пассивное состояние, при котором, независимо от сигналов на информационных входах, на всех выходах установится уровень логической единицы. Можно сказать, что существует некоторая функция разрешения, значение которой определяется состояниями управляющих входов. Разрешающий вход дешифратора может быть прямым или инверсным. У дешифраторов с прямым разрешающим входом активным уровнем является уровень логической единицы, у дешифраторов с инверсным входом — уровень логического нуля. На рис. 13.1 представлен дешифратор с одним инверсным входом управления. Принцип формирования выходного сигнала в этом дешифраторе с учетом сигнала управления описывается следующим образом:

У дешифратора с несколькими входами управления функция разрешения, как правило, представляет собой логическое произведение всех разрешающих сигналов управления. Например, для дешифратора 74138 с одним прямым входом управления G1 и двумя инверсными G2A и G2B (рис. 13.2) функции выхода Yi и разрешения G имеют вид:

Обычно входы управления используются для каскадирования (увеличения разрядности) дешифраторов или при параллельной работе нескольких схем на общие выходные линии.

Эксперимент Исследование принципа работы дешифратора 3х8 в основном режиме. Откройте файл с13_01 со схемой, изображенной на рис. 1 Включите схему. Подайте на вход G уровень логической единицы. Для этого клавишей G ключ G установить в верхнее положение. Определите и запишите уровни сигналов на выходах YO. Y7 в таблицу истинности при G = 1 (табл. 13.1 в разделе «Результаты экспериментов»). Подайте на вход G уровень логического нуля (ключ G установите в нижнее положение). Убедитесь, что дешифратор перешел в рабочий режим и на одном из выходов установился уровень логического нуля. Подавая все возможные комбинации уровней логических сигналов на входы А, В, С с помощью одноименных ключей и определяя с помощью логических пробников уровни логических сигналов на выходе схемы, заполните таблицу истинности дешифратора при G=0 (табл. 1 в разделе «Результаты экспериментов»).

Использование дешифратора в качестве демультиплексора. Дешифратор может быть использован и как демультиплексор — логический коммутатор, подключающий входной сигнал к одному из выходов. В этом случае функцию информационного входа выполняет один из входов разрешения, а состояние входов С, В и А задает номер выхода, на который передается сигнал со входа разрешения. Порядок проведения экспериментов

Эксперимент Исследование работы дешифратора в качестве демультиплексора. Откройте файл с13_02 со схемой, изображенной на рис. 1 Включите схему. В пошаговом режиме работы генератора слов подайте на входы С, В, А демультиплексора слова, эквивалентные числам от 0 до Наблюдая при помощи логических пробников уровни сигналов на выходах, заполните таблицу функционирования (табл. 13.5 в разделе «Результаты экспериментов»). Убедитесь, что изменяющийся сигнал на входе G поочередно появляется на выходах дешифратора.

Эксперимент Исследование принципа работы дешифратора 3х8 в режиме 2х а). В схеме рис. 13.3 подключите вход С к общему проводу (земле), задав С=0 (рис. Изменяя уровни сигналов на входах В и А и наблюдая уровни сигналов на выходах схемы, с помощью пробников заполните таблицу истинности дешифратора (табл. 13.2 в разделе «Результаты экспериментов»). Укажите выходы, на которых уровень сигнала не меняется. б). Проделайте пункт а) при С=1, для чего вход С подключите к источнику логической единицы. Заполните таблицу истинности дешифратора (табл. 13.3 в разделе «Результаты экспериментов»). в). Проделайте пункт а), заземлив вход В (В=0), а на входы А и С подавая все возможные комбинации логических уровней. Заполните таблицу истинности (табл. 13.4 в разделе «Результаты экспериментов»), там же укажите номера выходов, на которых уровень логического сигнала не изменяется.

Эксперимент Исследование дешифратора 3х8 с логической схемой на выходе. Откройте файл с13_03 со схемой, изображенной на рис. 1 Включите схему. Установите генератор слов в пошаговый режим. Последовательно подавая слова от генератора на вход схемы и наблюдая уровень логического сигнала на выходе схемы с помощью логического пробника, составьте таблицу истинности функции F, реализуемой схемой на выходе (табл. 13.6 в разделе «Результаты экспериментов»). По таблице запишите аналитическое выражение функции и занесите полученное выражение в раздел «Результаты экспериментов».

Эксперимент Исследование микросхемы 7413 а). Откройте файл с13_04 (рис. Установите генератор слов в пошаговый режим. Включите схему. С помощью соответствующих ключей установите состояние управляющих входов G1=0, G2A=G2B= Подавая на входы А, В, С слова от генератора слов и наблюдая состояние выходов с помощью логических пробников, заполните таблицу функционирования дешифратора 74138 (табл. 13.7 в разделе «Результаты экспериментов»). б). Повторите операции пункта а) при G1=G2A=1, G2B= Заполните таблицу функционирования дешифратора 74138 (табл. 13.8 в разделе «Результаты экспериментов»).

Эксперимент Исследование микросхемы 74138 с помощью логического анализатора. Откроите файл с13_05 (рис. Установите генератор слов в пошаговый режим. Включите схему. С помощью соответствующих ключей установите состояние управляющих входов G1=1, G2A=G2B= Подавая слова от генератора слов, получите временные диаграммы работы дешифратора на экране логического анализатора и зарисуйте их в разделе «Результаты экспериментов». Сопоставьте временные диаграммы с таблицей 13.9.

в). Повторите операции пункта а) при G1=1, G2A=G2B= Заполните таблицу функционирования дешифратора 74138 (табл. 13.9 в разделе «Результаты экспериментов»).

Результаты экспериментов Эксперимент Исследование работы дешифратора 3х8 в основном режиме. Таблица 13.1

Для простоты заполнения таблицы истинности в ней можно отмечать только выводы с низким уровнем сигнала.

Шифраторы и дешифраторы

Шифраторы (кодеры) используются чаще всего для преобразования десятичных чисел в двоичный или двоично-десятичный код, например, в микрокалькуляторах, в которых нажатие десятичной клавиши соответствует генерации соответствующего двоичного кода. Поскольку возможно нажатие сразу нескольких клавиш, в шифраторах используется принцип приоритета старшего разряда, при нажатии клавиш 9, 5 и 2 на выходе шифратора будет генерироваться код 1001, соответствующий цифре Следует отметить, что шифраторы как отдельный класс функциональных устройств представлены в наиболее богатой ТТЛ-серии всего двумя ИМС — 74147 и 74148, причем последняя ИМС имеется и в библиотеке программы EWB. Ее схема включения показана на рис.

Режимы работы используемого в схеме на рис. 9.20 генератора слова показаны на рис.

Назначение выводов ИМС 74148: О. 7 — входы; АО, Al, A2 — выходы; El — вход разрешения; ЕО, GS — выходы для каскадирования шифраторов. При моделировании необходимо обратить внимание на реализацию принципа приоритета, при этом следует учесть, что все входы и выходы — инверсные (на функциональной схеме ИМС в программе EWB они ошибочно показаны прямыми).

Дешифраторы и демультиплексоры •в виде серийных ИМС средней степени интеграции широко используются в информационно-измерительной технике и микропроцессорных системах управления, в частности, в качестве коммутаторов-распределителей информационных сигналов и синхроимпульсов, для демультиплексирования данных и адресной логики в запоминающих устройствах, а также для преобразования двоично-десятичного кода в десятичный с целью управления индикаторными и печатающими устройствами.

Дешифратор (декодер) — устройство с несколькими входами и выходами, у которого определенным комбинациям входных сигналов соответствует активное состояние одного из выходов, дешифратор является обращенным по входам де-мультиплексором, у которого адресные входы стали информационными, а бывший информационный вход стал входом разрешения. Поэтому часто дешифраторы называют дешифраторами-демультиплексорами и наоборот.

Дешифраторы как самостоятельные изделия электронной техники имеют 4, 8 или 16 выходов. Если требуется большее число выходов, дешифраторы наращиваются в систему [8].

В качестве примера на рис. 9.22 приведена схема включения дешифратора 74154 (отечественный аналог К155ИДЗ). ИМС 74154 имеет четыре адресных входа А, В, С, D, два входа разрешения Gl, G2 и шестнадцать выходов 15 (выходы не прямые, как ошибочно обозначено в EWB, а инверсные, в исходном состоянии на выходах сигнал логической единицы). В режиме дешифратора с генератора слова на входы Gl, G2 подается 0, а на адресные входы — код в диапазоне 0000. 111 В режиме демультиплексора один из разрешающих входов, например Gl, используется в качестве информационного. Информационный сигнал в виде логического 0 с этого выхода распределяется по выходам 15 в соответствии с состоянием адресных входов, режимы дешифратора и демультиплексора практически неразличимы.

Что такое шифратор, при решении каких задач он используется?
Контрольные вопросы и задания
При решении каких задач цифровой техники используется дешифратор?

Меняя кодовые комбинации в генераторе слова схемы на рис. 9.20, покажите, в чем заключается смысл слова «приоритетный» в названии шифратора типа 7414

Переведите дешифратор в схеме на рис. 9.22 в режим демультиплексора и выполните задание по

Подготовьте выходные кодовые комбинации генератора слова в схеме на рис. 9.22, обеспечивающие поочередное включение светоиндикаторов на выходе дешифратора, начиная с выхода

Каково назначение входов управления в дешифраторе, как влияет сигнал управления на выходные функции дешифратора?

Обычно микросхемы дешифраторов имеют ограниченную разрядность, которая, в принципе, ограничивается физической возможностью размещения выводов микросхемы. Да плюс еще выводы питания. Поэтому на дешифратрах есть вывод CS (chip select) — выбор кристалла (микросхемы) . Использование этих выводов позволяет из малоразрядных микросхем строить многоразрядные дешифраторы.

Остальные ответы

Да, желательно бы указать тип дешифратора.. .
Дешифратор преобразует двоичный код в позиционный унитарный (единичный) код. По идее, на нем может быть вход управления типа «выбор кристалла», дающий разрешение/запрет на изменение его состояния. Если на вход дешифратора подать двоичный код, то на выходе, соответствующем этому коду, будет сигнал высокого уровня (или на всех выходах от младшего до заданного) . Если при этом на управляющий вход подать запрещающий импульс, то состояние выхода дешифратора не изменится даже при изменеии сигнала на его входе. И так — до подачи разрешающего сигнала или до выключения питания всей схемы :)))
Я так думаю.

Шифраторы, дешифраторы и преобразователи кодов: схемы, принцип работы

рис. 3.35Типы логических устройств

Логические устройства разделяют на два класса: комбинационные и последовательностные.

Устройство называют комбинационным, если его выходные сигналы в некоторый момент времени однозначно определяются входными сигналами, имеющими место в этот момент времени.

Абрамян Евгений Павлович

Абрамян Евгений Павлович
Доцент кафедры электротехники СПбГПУ
Задать вопрос

Иначе устройство называют последовательностным или конечным автоматом (цифровым автоматом, автоматом с памятью). В последовательностных устройствах обязательно имеются элементы памяти. Состояние этих элементов зависит от предыстории поступления входных сигналов.

Выходные сигналы последовательностных устройств определяются не только сигналами, имеющимися на входах в данный момент времени, но и состоянием элементов памяти. Таким образом, реакция последовательностного устройства на определенные входные сигналы зависит от предыстории его работы.

Васильев Дмитрий Петрович

Васильев Дмитрий Петрович
Профессор электротехники СПбГПУ

Среди как комбинационных, так и последовательностных устройств выделяются типовые, наиболее широко используемые на практике.

Что такое шифратор?

Шифратор — это комбинационное устройство, преобразующее десятичные числа в двоичную систему счисления, причем каждому входу может быть поставлено в соответствие десятичное число, а набор выходных логических сигналов соответствует определенному двоичному коду. Шифратор иногда называют «кодером» (от англ. coder) и используют, например, для перевода десятичных чисел, набранных на клавиатуре кнопочного пульта управления, в двоичные числа.

Если количество входов настолько велико, что в шифраторе используются все возможные комбинации сигналов на выходе, то такой шифратор называется полным, если не все, то неполным. Число входов и выходов в полном шифраторе связано соотношением n= 2 m , где n— число входов, m— число выходов.

Так, для преобразования кода кнопочного пульта в четырехразрядное двоичное число достаточно использовать лишь 10 входов, в то время как полное число возможных входов будет равно 16 (n = 2 4 = 16), поэтому шифратор 10×4 (из 10 в 4) будет неполным.

Рассмотрим пример построения шифратора для преобразования десятиразрядного единичного кода (десятичных чисел от 0 до 9) в двоичный код. При этом предполагается, что сигнал, соответствующий логической единице, в каждый момент времени подается только на один вход. Условное обозначение такого шифратора и таблица соответствия кода приведены на рис. 3.35.

рис. 3.35

Используя данную таблицу соответствия, запишем логические выражения, включая в логическую сумму те входные переменные, которые соответствуют единице некоторой выходной пере­менной. Так, на выходе у1 будет логическая «1» тогда, когда логическая «1» будет или на входе Х1,или Х3, или Х5, или Х7, или X9, т. е. у1 = Х1+ Х3+ Х5+ Х7+X9

рис. 3.36

Представим на рис. 3.36 схему такого шифратора, используя элементы ИЛИ.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *