január 5

5. fejezet összetett funkcionális egységek

5 1. átkódolók, kódoló dekódoló

csomópontok kombinációs típusú jellemzi egy megfeleltetés megengedett kombinációit a kimenő jelek a jelek bemenet és független a szekvencia a műszak. A konstrukció a kombinációja a funkcionális egységet hozzanak összes több kódok (szó), és egy sor megfelelő kimeneti kód nm vagy egyenletrendszert leíró függését az egyes bit kimeneti kód független bemeneti változók. Kombinációs áramkörök vannak felépítve alapján sem logikai elem, vagy azok alapján a csak olvasható memória (ROM), amelyben tárolni konverziós tábla bemeneti szavakat kimeneti K összetett funkcionális egységek közé kód átalakítók (speciális eset, amelyek kódoló és dekódoló), multiplexerek, demultiplexerek, szám nyíró készülék összetett közösítőket, digitális komparátor és mások.

Átkódolók vannak kialakítva, hogy át az egyik előadás a másik.

Például, amikor bevinni az adatokat a számítógép kell alakítani decimális szám bináris és levezetését a tájékoztatást indikayury vagy nyomtató készüléket - bináris vagy BCD kódokat a karakter generátor ellenőrző kódot, LED vagy zhidkokriaallicheskimi kijelző, nyomtatási mechanizmus.

A kiindulási pont az építőiparban az átalakító kód egy megfelelési táblázat, amely rögzíti egy izzadt sor bemeneti és kimeneti szavak megfelelő ABOR. Ha a bemeneti és kimeneti szavak kerülnek rögzítésre bináris szimbólumok sishez kód átalakító csökkenti a megállapítás minden kategóriában a kimeneti szó Boole-függvény kapcsolatot létesít az input a mentesítési naborachya bináris változókat. Megtalálása ilyen kapcsolat, és minimálisra csökkentve logikai kifejezés alkalmazásával végezzük a Karnaugh térképen (Veitch diagramok). Az utolsó szakaszban a kapott funkció alakítjuk alkalmas formában végrehajtása egy adott (kiválasztott) elem bázison.

Táblázat. 5.1 a leggyakoribb a digitális áramkör bináris kódok [36]. A jelölés kódok 8121, 7421, 5421, 2421 Ismeretlen tömeg tizedes bináris egy adott bit.

Gray-kód van kialakítva sorozata bináris számokat, amelyben bármely két szomszédos szám (az első és az utolsó szám is tekinthető szomszédos) különböznek csak egy kicsit. A kódex Johnson átmenetet a következő sorszám végzi helyett 0, 1, kezdve a jobb oldalon, és a telepítés után minden számjegy 1 - cseréje 1-0.

A használt kódok eszközök elvégzésére aritmetikai műveletek az összeadás és kivonás a bináris kódolt decimális szám.

Tegyük fel, hogy szeretnénk építeni a bináris kód átalakító 421 bites Gray kód. Írunk a leképezési tábla (5.2 táblázat)..

Mindegyik bit kimenet a kód független a bemeneti funkció készletet kell találni, és minimalizálja.

Ehhez használja a Karnaugh térképet, az írás a kártya értékét a cella az egyes készletek:

Ennek megfelelően, azonos kifejezések (5.1) - (5.3) mozhcho kap a különböző változatai az átalakító (ábra, b, c.).

Kiválasztása a legjobb megtestesítője elő a fejlesztő által vezérelt műszaki szempontokat.

Hasonlóképpen, felhasználva ugyanazt a táblázatot. 5,2, el tud végezni egy fordított greobrazovanie Gray-kódot a kód 421:

Ábra. 5.2 ábra az egyik lehetséges változatát a kód átalakító Gray bináris kód 421.

Vizualizációs BCD számok gyakran proizgoditsya keresztül semisegmsn gpyh panelek alapján folyadékkristályok vagy fénykibocsátó diódák (ábra. 5.3, a), széles körben használt elektronikus órák, számológépek t. D. Ha a szegmensek jelölésére betűket, ábrán látható. , Majd táblázatban. 5.3. létrehozza a levelezés a bináris és decimális szám megjelenítéséhez szükséges készlet tizedes számok szegmensben.

Szegmense kódkészletek meghatározzuk, és 8421 az alábbiak szerint:

Hasonlóképpen, megkapjuk a logikai kifejezés a többi szegmens:

Reakcióvázlat kód átalakító 8421 a hétszegmenses kijelző kódja, amelyek végrehajtása az elemek ábrán látható. 5.4.

A konkrét esetben a kód-átalakító jeladó - olyan eszköz, amely a kibocsátás bizonyos részesedést a válasz a gerjesztés egyik bejárata. Jeladók széles körben használják átalakítására tizedes számok és betűk bináris kódot, amikor bevinni az adatokat a számítógép és egyéb digitális eszközök.

Tekintsük a példát az építőiparban a jeladó átalakítására decimális számjegy egy kód táblázat szerint 8421. 5.4. A bemenetek bináris változók vannak kialakítva megnyomja a megfelelő gombokat a beviteli eszköz.

A változók függetlenek, és lehetővé teszi számunkra, hogy építeni a bemeneti kombinációk, de ha kiszabott korlátozás tiltó megnyomásával két vagy több billentyűt, majd 1042 marad 11 érvényes bemeneti kombinációk. Betartása ezt a határt a hozzáférési kódot az úgynevezett code „1 out” vagy egységes. Táblázat. 5.4 lenyomott gomb felel meg a „yugicheskaya 1”, én nem nyomták -”logikai 0". Az első két bemeneti kombináció azonos bináris kód 0000. A különbség abban rejlik, hogy nyomja meg a „0” gombot, mint a másik bemenetére számok, a készüléket úgy kell kialakítva bemeneti csapat és megjegyzi a következő decimális számjegy.

Amint táblázatból látható. 5.4, ​​egy bináris változó értéke „1”, ha „1” jelenik meg a bejáratnál, vagy a bejáratnál, vagy, vagy, vagy. Minden más kombináció bemenet t. E. Ami a matematikai logika

Hasonlóképpen, írjon más kimenetek:

Összhangban a raveistvchchn (5.4) jeladó lehet végrehajtani NOR alapon (ábra. 5.5, a, b), vagy a bázist (5. Május, d).

Ezek a jeladók átalakítása „1” bináris számot. Gyakran egy korlátot a billentyűleütések nem elfogadható, és azt szeretné, hogy építsenek egy jeladó úgy, hogy közben néhány billentyű lenyomásával reagálnak csak a legmagasabb rangú (vagy fiatalabb) is. Átalakító ilyen típusú kód úgynevezett elsőbbségi jeladó. Rájönnek a kódot átalakítás a kódot 8421.

A megfelelési táblázat az elsőbbségi jeladó, ahol az input változó maximális száma a legmagasabb prioritású (fülre. 5,5), az értékek a bemeneti változók a jogot az átlós „1” nem határozza meg a kimeneti kódot.

Prioritás jeladó lehet kialakítani alapján egy egyszerű jeladó szerinti átalakító kifejezést (5.4) kód „1 10” a kód 8421, ha a transzformáció előtti input kód «X 10" jelöli az inverter kimeneti változók»1 10«keresztül.

Bemeneti változója a legmagasabb prioritású, így nem függ a többi bemeneti változók. Bármely más kimeneti változó értéke „1”, ha a feltétel, hogy sem a „rangidős” bemenet 9 nem nyújtják „logikai 1” t. E.

Az áramkör (ábra. 5.6) valósítja meg az átalakulás (5.5). Előnye az egyenletes késleltetési minden jel bemenet és a hátránya - hogy szükség van egy multi-input NOR áramkörök.

Ha nincs szigorú követelmények sebesség, például billentyűzet, az adó-kód „10”, a „1 10” lehet végezni egy iteratív elve (ábra. 5.7) [91]. Ebben a rendszerben a kiemelt tilalom-jel idősebb, fiatalabb bemenet révén sorba kapcsolt elemek vagy így teljes hosszában a konvertáló kód „1 10” határozza meg a kimeneti beállítását, a késleltetés, amelynél a maximális.

Az áramkör elsőbbségi jeladó kimenetek kellően átalakító «X 10" a»1 10«kapcsolódnak a megfelelő bemenet»1 10«kód átalakítót a kód 8421.

Az inverz transzformáció bináris kódja „1” végre kódot átalakítók, az úgynevezett dekóder. A legtöbb dekóderek széles körben használják az információs kimeneti eszközök a számítógépek és egyéb digitális eszközöket a külső képalkotó eszközök és a dokumentum alfanumerikus információkat. Ehhez az szükséges, hogy egy jel az egyik, például, katódok vagy gázkisülő kijelző elemek mintavételi szimbólumok nyomtató berendezés

Szintézis dekóder felépítése, mint bármely más adó-kódot kezdődik belépési illő a bemeneti és kimeneti kódok az asztalra. Tegyük fel, hogy szeretnénk a bináris kód 21 a kód „1: 4” Akkor táblázat május 6. emeleti nyafogás, de meghatározza, kimeneti érték az összes bemeneti kombinációk. Mi következik az egyes kimeneti funkció teszi Karnaugh térképet és minimalizálni kifejezést. Ebben a példában, értelmetlen, mivel minden egyes funkció Karnaugh térkép tartalmaz csak egy „1”, ezért a megfelelő minterm egy minimális formájában. Ezután táblázat alapján. 5.6 write:

Kifejezések (5.6) uozhio végrehajtott elem bázison (ábra alapján akár NOR (ábra május 8 in)

Ha a bemenetek számát és kimenetek számát kapcsolódik a dekóder. A kimenetek meghatározása minden sorozat bináris és dekódoló úgynevezett teljes [97] Abban az esetben hiányos dekóder. Példa részleges dekódoló - bináris kód átalakító 8421 a kód „1 10” táblázat szerint. 5.7.

Mivel 6 a 16 lehetséges bemeneti kombinációk nem határozták meg, lehetőség van arra, hogy önkényesen kiegészítő meghatározását Karnaugh térképre számának minimalizálása kimeneti funkciók az dekóder. Például, a funkció lehet egyszerűsíteni formájában:

Hasonlóképpen egyszerűsített funkciók. Tekintettel arra, hogy a funkció nem egyszerűsíti, amit könnyen lehet, hogy számukra egy Karnaugh térkép, végül írja a logikai funkciókat végre kell hajtania a szintetizált decimális dekóder:

A megfelelő decimális dekóder alapján végrehajtott logikai VAGY-NO elemek (ábra. 5.9). Megjegyezzük, hogy ebben a kiviteli alakban minimalizált dekóder nem megengedett, hogy a kínálat a bemeneti kódokat 8421 nem szerepelnek a táblázatban. 5.7.

Például, ha a dekóder bemeneti ábrán. 5.9 be a kódot 1011, majd ugyanabban az időben a két kimenet van beállítva „logikai 1”. Így, ha a dekóder bemenet szolgáltatott bármilyen kombinációban és nem engedélyezett egyidejű gerjesztése egynél több kimenetei, egyszerűsítése áramkör leírt módszer elfogadhatatlan, és az egyes kimeneti funkciók határozzák meg a teljes körű bemeneti változók. A horog részleges dekódoló (. Példaként a 5.10 ábra egy változatot mutat be a elemek) „extra” bemeneti kombinációk nem gerjeszti bármelyike ​​kimenetein:

A fenti rendszerek a típusú dekóderek lineáris és jellemzi őket egyfokozatú megfejtése bites bemeneti kódokat -vhodovyh logikai elemek.

Lineáris dekóderek nyújt kódkonverzió minimális késleltetéssel és használják a legtöbb nagy sebességű digitális áramkörök. Ugyanakkor, mivel a kis input kód gyorsan növekszik betölteni az egyes bemenetek és az épületek számának hogy hajtsák végre a dekóder IC. A lineáris szerkezet általában használt épület a dekóder.

Ha a bemenetek számát, akkor számának csökkentése dekóder IC tokok on végzett egy többlépcsős rendszer.

Az első lépés a piramis dekóder a legegyszerűbb lineáris számával dekóder kimenetei (lásd. Ábra. 5.8, b). Minden későbbi szakaszában, vezérli egy további bemeneti változó, lehetővé teszi, hogy kétszer annyi kimenetek és poluchng, és így tovább, azaz. E. -Step teljes piramis dekóder rendelkezik egy számú kimenet, és (ha a lineáris piramidális és dekóderek azonos).

Illusztrációként, hogy építeni egy teljes piramis dekódoló az esetben (ábra. 5.11). A késleltetési jel a piramis dekóder k-szor nagyobb, mint a lineáris. A másik hátránya ezeknek dekóderek egyenetlen terhelés bemenet, ami növeli a növekvő számú fázison.

A szükséges összeg a két bemeneti és kapuk (vagy NOR) végrehajtására lépésre piramis dekóder kimeneteket inverterek figyelembe vételével kerül meghatározásra a kapcsolat

és gyakorlatilag megduplázta azzal a kiegészítéssel, a következő szakaszba. Egyidejű alkalmazása elemek vagy NOR interleaved szakaszában rájuk (. 5.12 ábra) a kívánt számú két-bemeneti kapuk felére csökkent:

Ábra (lásd. Az eredeti.)

Ábra és a 5.8 táblázat. (Lásd. Az eredeti.)

5.8 táblázat. (Folytatás)

Nem váltakozó lépéseket rájuk (. 5.12 ábra) a szükséges számú két-bemeneti kapu a felére csökken:

Ha a bemenetek számát teljes dekóderek tselesooboyzno de építeni egy mátrix-struktúra. A páros számú sorok és oszlopok a mátrix és a mátrix megegyezik a kimeneti kapuk kapott négyzet. A páratlan bemeneti változók vannak osztva. Mindkét esetben kiválasztásának sorok és oszlopok (ábra. 5.13), amelyben a csomópontok vannak csatlakoztatva két bemeneti kapu alkalmazunk lineáris vagy gúla dekóderek. Ez a fajta dekóderek nevezett négyszögletes.

Így, a dekóder tartalmaz két téglalap alakú szakaszában méretétől függetlenül, és egy nagy sebességű. Hogy végre egy dekódert téglalap alakú lineáris dekóder az első stugepi szükséges elemeket is páratlan elemeket. A téglalap alakú dekóder ábrán. 5.13 kimenet fordított, azaz egyáltalán pyhodach de egy meghatározott input kód uianavlnpayutsya „logikai és csak egy kimenet - ..” logikai 0 „alapján kombinációja bármely dekóderek kimenetek -vhodnogo jeladó pomtroit forrás átalakító egy adott. Elég megfelelően csatlakozni a dekóder a bemenetek a jeladó.

Táblázat. Augusztus 5 összefoglalja a paraméterek CODEC legelterjedtebb IC sorozat. Ábra. 5.11 mutatja a funkcionalitás a IC terminálok a táblázat. 5.8.