Глава 6. Коммутаторы и арифметические устройства

6.1. Дешифраторы

Полным дешифратором с прямыми выходами (рис. 6.1,а; DC - Decoder) называется комбинационная схема (КС), имеющая входов и реализующая минтерма

где двоичное число, десятичное число. Такие дешифраторы называются также дешифраторами В соответствии со свойствами минтермов (1.67) при каждой комбинации значений входных сигналов только один выход принимает значение, равное

1, т.е. только один выход имеет высокий активный уровень. Поэтому дешифраторы широко используются в коммутаторах электронных устройств, обеспечивая включение в каждый момент времени только одного устройства.

На рис. 6.1,6 показан дешифратор выполняющий функции а на рис. 6.1,в — дешифратор реализующий четыре минтерма двух переменных Если в этой схеме ЛЭ И заменить на ЛЭ И-НЕ, то получится дешифратор с инверсными выходами, реализующий четыре Макстерма двух переменных и выдающий низкий активный уровень сигнала только на одном выходе.

Неполным дешифратором называется КС, имеющая входов, но реализующая минтермов переменных. Такие дешифраторы называются дешифраторами В виде ИС

Рис. 6.1 (см. скан)

выпускаются только дешифраторы Если подача на входы дешифратора кодов, идентифицируемых числами запрещена (табл. 6.1), то минтермы можно заменить на функции реализуемые на двухвходовых ЛЭ И (минимизация функции показана на рис. 6.1,г). Для соблюдения условия при следует взять

Одна из возможных реализаций на ЛЭ показана на рис. В дальнейшем выходы независимо от их реализации будем обозначать через

На рис. 6.2 приведены условные графические обозначения дешифраторов изготовляемых в стандартных ТТЛ и КМОП сериях. В левом дополнительном поле указываются веса

Таблица 6.1. (см. скан) Таблица истинности дешифратора

сигналов равные а в правом дополнительном поле — числа Это позволяет однозначно определить номер выхода с активным уровнем сигнала по двоичному числу, подаваемому на вход дешифратора. Интегральные схемы на рис. 6.2 выполняют функции:

155ИД1, 7441 - DC 4 х 10, имеющие выходы с открытым коллектором ;

555ИД6 - DC 4 х 10 с инверсными выходами ;

555ИД10, 7445, 74L5445 - DC 4 х 10 (выходы с открытым коллектором; ;

561ИД1, 74ЯС4028 - DC 4 х 10 (по выходам реализуются не минтермы, а функции соответственно; ИС выполняет функции дешифратора 4 х 10 с запретом подачи на вход двоичных чисел

Дешифраторы с открытым коллектором можно использовать для реализации любой функции трех переменных если положить так как в этом случае дешифратор реализует все минтермы трех переменных. На рис. 6.3 показана схема, выполняющая функцию

Рис. 6.2

Рис. 6.3

Рис. 6.4

(при значении или 6 функция Эта функция имеет МДНФ

что требует большего числа корпусов ИС.

В общем случае (при любом значении числа переменных реализуемая по данному методу функция описывается выражением

где номера тех точек, в которых функция

Как следует из соотношения (6.1) для значений функции поэтому при подаче на один из дешифраторов сигнала а на другой — сигнала получим дешифратор (рис. 6.4), описываемый функциями