Функціонування і використання кодерів і декодерів. Функціонування типів кодерів. Використання інтеграції середнього, високого і дуже високого рівнів
Лекція №26
Тема лекції: Функціонування і використання кодерів і декодерів. Функціонування типів кодерів. Використання інтеграції середнього, високого і дуже високого рівнів.
План лекції
1. Комбінаційні функціональні вузли
2. Шифратор
3. Дешифратор
Література
1. Кучумов А.И. Электроника и схемотехніка – 2002. ст. 205-207.
2. Ю.П.Колонтаєвський „Промислова електроніка та мікросхемотехніка: теорія і практикум” – 2003. ст. 172-173.
Зміст лекції
1. Комбінаційні функціональні вузли
Комбінаційні функціональні вузли характеризуються однозначною відповідністю вихідних сигналів допустимим комбінаціям на вході і не залежать від послідовності їх зміни. До комбінаційних функціональних вузлів відносяться:
- перетворювачі кодів (шифратори і дешифратори)
- розподільники кодів (мультиплексори і демультиплексори)
Перетворювачі кодів призначені для перекладу чисел з однієї форми представлення в іншу (прямий, зворотний, додатковий, двійково-кодований). При введенні інформації в цифровий пристрій необхідно перетворювати десяткові числа в двійкові, а на виході – навпаки.
Перетворювачі кодів будуються на основі таблиць відповідностей, в яких записується повний набір вхідних і відповідний набір вихідних слів.
2. Шифратор
Окремим випадком перетворювача кодів є шифратор (кодер) – пристрій, що забезпечує перетворений десяткового коду в двійковий. Входам шифратора привласнюють значення десяткових чисел, тому подача активного логічного сигналу на один з входів сприймається як подача відповідного десяткового числа. Шифратор має 2n входів і n виходів. Функція шифратора позначається CD (coder). Одне з основних вживань шифратора – введення даних з клавіатури десяткових чисел.
Натиснення клавіші з числом повинне приводити до передачі в цифровий пристрій двійкового коду цього числа.
|
вхідні сигнали
|
вихідні
|
|
x9
|
x8
|
x7
|
x6
|
x5
|
x4
|
x3
|
x2
|
x1
|
x0
|
Q3
|
Q2
|
Q1
|
Q0
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
1
|
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
0
|
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
1
|
Шифратори, які при одночасному натисненні декількох клавіш виробляють код тільки старшого числа, називаються пріоритетними. Пріоритетні шифратори, які здійснюють пошук старшої (лівої) одиниці в слові і формуванні на виході двійкового коду шуканого розряду, називаються показниками старшої одиниці. Їх використовують в пристроях нормалізації чисел з плаваючою точкою, в системах пріоритетного лудіння запитів на переривання роботи цифрового пристрою. Робота пріоритетного шифратора описується таблицею істинності:
|
вхідні сигнали
|
вихідні
|
|
x9
|
x8
|
x7
|
x6
|
x5
|
x4
|
x3
|
x2
|
x1
|
x0
|
Q3
|
Q2
|
Q1
|
Q0
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
-
|
0
|
0
|
0
|
1
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
-
|
-
|
0
|
0
|
1
|
0
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
-
|
-
|
-
|
0
|
0
|
1
|
1
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
-
|
-
|
-
|
-
|
0
|
1
|
0
|
0
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
1
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
0
|
1
|
0
|
1
|
|
0
|
0
|
0
|
1
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
0
|
1
|
1
|
0
|
|
0
|
0
|
1
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
0
|
1
|
1
|
1
|
|
0
|
1
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
1
|
0
|
0
|
0
|
|
1
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
1
|
0
|
0
|
1
|
Як видно з таблиці, сигнали з великим пріоритетом блокують запити з меншими пріоритетами.
3. Дешифратор
Дешифратором називається вузол цифрового пристрою, призначений для перетворення кожної комбінації вхідного двійкового коду в управляючий сигнал тільки на одному з своїх виходів (виходам привласнюють значення десяткових чисел). Дешифратор має n входів і 2n виходів. Функція дешифратора позначається DC (decoder)
У схеми дешифраторів іноді вбудовують стробуючі (дозволяючі) входи, наприклад, W. За допомогою цього сигналу визначається момент спрацьовування дешифратора; крім того, вхід W використовується для збільшення розрядності вхідного коду.
Дешифратори використовуються для виконання наступних операцій:
- дешифрації коду операції, записаного в регістр команд процесора, що забезпечує вибір необхідної мікрооперації
- перетворення коду адреси в управляючі сигнали вибору заданого елементу пам'яті в процесі запису або зчитування інформації
- забезпечення візуалізації на зовнішніх пристроях (формування зображень на дисплеях і табло)
Схемотехнічно дешифратор може бути реалізований з парафазними входами (рис а) або з однофазними входами і стробуванням (рис б). В другому випадку зворотний код формується елементами НІ. Якщо сигнал W=0, то робота дешифратора блокується – на всіх виходах встановлюються логічні нулі незалежно від значення вхідних змінних. При W=1 функціонує згідно таблиці істинності
|
входи
|
виходи
|
|
Х2
|
Х1
|
F0
|
F1
|
F2
|
F3
|
|
0
|
0
|
1
|
0
|
0
|
0
|
|
0
|
1
|
0
|
1
|
0
|
0
|
|
1
|
0
|
0
|
0
|
1
|
0
|
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
1
|
Функціонування і використання кодерів і декодерів. Функціонування типів кодерів. Використання інтеграції середнього, високого і дуже високого рівнів