Схемотехника интегральных схем. Часть. 1. Цифровые структуры. Клюкин В.И - 15 стр.

                                                       14

       БК (бинарный код) - весовой двоичный код прямого замещения, код Грея -
равнодистантный циклический код, код+3 (код с избытком 3) - самодополняющийся
код, образующийся из БК прибавлением двоичного эквивалента 3 (0011), код Айкена -
самодополняющийся весовой код, код 2 из 5 - позволяет обнаруживать все единичные
ошибки, код Джонсона - «регистровый» код.
       Поскольку шифраторы и дешифраторы являются, вообще говоря, частными
случаями преобразователей кодов, общее правило построения этих цифровых устройств
звучит так: синтез преобразователей кодов осуществляется согласно таблице
истинности, в которой разряды исходного кода являются независимыми переменными, а
разряды конечного кода - логическими функциями этих переменных. Очевидно, что
таблицы истинности для взаимного преобразования рассмотренных числовых кодов
(десятичного, БК, Грея, +3, Айкена, 2 из 5, Джонсона) нетрудно получить из табл. 2.1.
Пример построения структурной схемы шифратора десятичных цифр в БК приведен на
рис. 2.2, а синтез преобразователя БК в код Грея - на рис. 2.3.
       Передача и обработка информации сопровождаются ошибками, возникающими
из-за действия помех. Одним из простейших способов обнаружения ошибок является
использование избыточных комбинаций. Например, формируя функцию ошибок ƒ0 БК
как сумму избыточных минтермов ƒ0 = A0B0 + A0C0 = A0(B0 + C0), можно с помощью
простой дополнительной структуры обнаружителя (рис. 2.4) частично фиксировать
ошибки в работе старших разрядов. Обнаружение всех единичных сбоев при обработке
числовой информации возможно только при использовании 5-разрядных кодов (код 2 из
5), исправление единичных ошибок, как и обнаружение двойных ошибок, требуют
дальнейшего увеличения степеней свободы, т. е. разрядности кодов. Например,
обнаружение и исправление всех двойных ошибок возможно только при использовании
восьмиразрядного кода [8].
       Наконец, несколько слов о дешифраторах. Полным n-разрядным дешифратором
называется логическая структура k-типа, реализующая все минтермы ƒi n входных
переменных, т. е. устройство с системой выходных функций
                      f0 = X n −1 X n − 2 . . . X 1 X 0 ;
                     
                      f1 = X n −1 X n − 2 . . . X 1 X 0 ;
                                                                       (2.1)
                     . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
                     f n = X
                      2 −1                n−1 X n− 2 . . . X 1 X 0 ,

реализуемых на основе операции логического умножения. Обычно полный дешифратор
имеет 2n входов (переменные + их инверсии) и 2n (минтермы) выходов (рис. 2.5а). В
соответствии с методом построения различают дешифраторы (ДШ) прямоугольной,
пирамидальной и ступенчатой структуры. Прямоугольный ДШ реализует систему (2.1)
напрямую с помощью 2n n-входовых базовых ЛЭ «И», т. е. требует для своего
построения как минимум n•2n активных компонентов, например, 8 диодов для ДШ с n =
2 (рис. 2.5б). Меньшего числа активных компонентов требуют структуры
пирамидального (рис. 2.5в) и ступенчатого (рис. 2.5г) ДШ (2n+2 и 2n+1 соответственно),
использующие для своего построения ЛЭ «И» только с двумя входами.