19.1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ КОДОВ

Преобразователи кодов служат для перевода одной формы числа в другую. Важнейшей двоичной формой представления числа является двоичный код. В некоторых случаях, однако, легче производить операции с другими кодами. Поэтому в данном разделе будут рассмотрены комбинационные схемы для преобразования двоичного кода в другие и наоборот.

19.1.1. КОД «1 ИЗ n»

Код «1 из и» каждому числу от до ставит в соответствие одну логическую переменную которая принимает единичное значение только тогда, когда на входе набрано число а во всех остальных случаях она равна нулю. Ниже приведена таблица переключений 19.1 для преобразования двоичного кода в код «1 из 10». Переменные представляют собой двоичный код числа Непосредственно из этой таблицы можно составить дизъюнктивную нормальную форму перекодирующих функций. Таким образом, булевы функции дешифратора «1 из 10» имеют следующий вид:

Преобразователи, реализующие такие логические функции, называются дешифраторами. В случае построения дешифратора в виде интегральной микросхемы часто вместо элементов И используются элементы ИЛИ-НЕ. В этом случае выходные переменные будут представлены в негативной логике.

Типы ИС

Код «1 из 10»: с открытым коллектором);

Код «1 из 16»: с открытым коллектором);

Применение дешифраторов для программного управления

Дешифратор «1 из n» используется преимущественно при реализации схем управления последовательностью операций. Для этого к его входам подключается двоичный счетчик, благодаря чему последовательно формируются все комбинации

Таблица 19.1 (см. скан) Таблица переключений дешифратора «1 из 10»

Рис. 19.3. Получение четырехфазной последовательности тактовых импульсов с помощью дешифратора «1 из 16»

Рис. 19.4. Временная диаграмма четырехфазной последовательности тактовых импульсов.

входных переменных. В каждый момент времени только одна выходная переменная имеет единичное значение. Следовательно, событие, которое должно произойти в момент может быть вызвано выходной переменной Если одно и то же событие должно происходить в различные моменты времени, следует лишь объединить соответствующие выходные переменные с помощью функции ИЛИ. Это реализуется особенно просто, когда интегральная схема имеет выходы с открытым коллектором и негативной логикой, что позволяет образовать функцию «монтажное ИЛИ».

В качестве примера на рис. 19.3 приведена схема получения -фазной последовательности тактовых импульсов, которые отделены друг от друга постоянными интервалами. В течение каждых трех следующих друг за другом периодов входного сигнала один из четырех выходных тактовых сигналов равен единице, Выходы остаются неподключенными, благодаря чему между отдельными тактовыми импульсами на выходе возникает пауза длительностью в один период сигнала Временная диаграмма работы этой схемы показана на рис. 19.4.

Длина временного интервала определяется частотой входного тактового импульса и поэтому может достигать любой величины. Это является существенным преимуществом по сравнению со схемами на элементах задержки.

Преобразование кода «1 из n» в двоичный

Для того чтобы преобразовать код «1 из n» в двоичный, можно использовать так называемый кодер (шифратор) с приоритетом. На его выходах формируется двоичное число, соответствующее наивысшему из входов, на которые подана единица. Значения входных переменных, расположенных ниже, не имеют значения. Поэтому эта схема и носит название «кодер с приоритетом». Такая схема позволяет преобразовывать не только код «1 из и», но и суммарный код, в котором единица стоит не в одном данном разряде, а во всех, расположенных за ним. Здесь приведена таблица переключений с приоритетом 19.2.

Типы ИС

Код «1 из 10»: SN 74147 (ТТЛ).

Код «1 из 8», с возможностью наращивания: