Конспекты лекций по цифровой электронике. Насыров И.А. - 23 стр.

исправлять их в дальнейшем. Примерами таких кодов являются коды, построенные
по принципу 2 из 5, коды с проверкой четности или нечетности, коды Хемминга.
                                                                                                                ⎧Q3 = x8 + x9 ,
Некоторые виды этих кодов были рассмотрены в первом разделе.                                                    ⎪Q = x + x + x + x ,
                                                                                                                ⎪ 2      4     5     6     7
        В связи с этим всегда стоит задача преобразования информации одного кода в                              ⎨                                                  (5.3)
другой. Эту задачу на аппаратном уровне решают комбинационные устройства -                                        Q
                                                                                                                ⎪ 1  = x 2 + x3  + x6  + x7,
преобразователи кодов.
        Преобразователем       кода    называется     комбинационное   устройство,
                                                                                                                ⎪⎩Q0 = x1 + x3 + x5 + x7 + x9 .
предназначенное для изменения вида кодирования информации.
                                                                                            Полученная система ФАЛ характеризует работу шифратора. Логическая схема
        Как и всякое комбинационное устройство, преобразователь кода
                                                                                     устройства, синтезированная согласно системе уравнений (5.3), приведена на рис. 5.2
характеризуется таблицей истинности, ставящей в соответствие кодам, подаваемым
                                                                                     (а).
на вход, коды, снимаемые с выхода устройства. Следует заметить, что в этой таблице
в общем случае число разрядов входного и выходного кодов может не совпадать.
Главное - она должна давать однозначное соответствие различных кодов. Данная
таблица является основанием для синтеза логической структуры конкретного
преобразователя кодов. В качестве примера преобразователя кодов, выпускаемых в
виде ИС, можно привести схемы, обеспечивающие преобразование информации из
двоичного в двоично-десятичный код. Частным случаем преобразователей кода
являются шифраторы и дешифраторы.
Шифраторы и дешифраторы. Шифратором, или кодером, называется
комбинационное логическое устройство для преобразования чисел из десятичной
системы счисления в двоичную. Входам шифратора последовательно присваиваются
значения десятичных чисел, поэтому подача активного логического сигнала на один         Рис. 5.2. Логическая схема шифратора десятичных чисел (а); устройство ввода
из входов воспринимается шифратором как подача соответствующего десятичного                                      информации с клавиатуры (б)
числа. Этот сигнал преобразуется на выходе шифратора в двоичный код. Согласно                Нетрудно заметить, что в шифраторе рассматриваемого типа подаваемый на
сказанному, если шифратор имеет n выходов, число его входов должно быть не более     вход x0 сигнал, не используется. Поэтому отсутствие сигнала на любом из входов
чем 2n. Шифратор, имеющий 2n входов и n выходов, называется полным. Если число       x0,…,x9 трактуется схемой как наличие на входе нулевого сигнала.
входов шифратора меньше 2n, он называется неполным.                                          Основное применение шифратора в цифровых системах — это введение
        Рассмотрим работу шифратора на примере преобразователя десятичных чисел      первичной информации с клавиатуры. При нажатии любой клавиши на
от 0 до 9 в двоично-десятичный код. Таблица истинности, соответствующая этому        соответствующий вход шифратора подается сигнал «логическая 1», который и
случаю, имеет вид (табл. 5.3)                                                        преобразуется на выходе в двоично-десятичный код. Вариант устройства ввода
                                                                       Таблица 5.3   информации показан на рис 5.2. (б).
 x9    x8     x7     x6    x5    x4    x3    x2    x1    x0    Q3   Q2   Q1    Q0            Дешифратором, или декодером, называется комбинационное логическое
 0      0     0      0     0     0     0     0     0      1    0     0    0     0    устройство для преобразования чисел из двоичной системы счисления в десятичную.
 0      0     0      0     0     0     0     0     1      0    0     0    0     1    Согласно определению дешифратор относится к классу преобразователей кодов.
 0      0     0      0     0     0     0     1     0      0    0     0    1     0    Здесь также понимается, что каждому входному двоичному числу ставится в
 0      0     0      0     0     0     1     0     0      0    0     0    1     1    соответствие сигнал, формируемый на определенном выходе устройства. Таким
 0      0     0      0     0     1     0     0     0      0    0     1    0     0    образом, дешифратор выполняет операцию, обратную шифратору. Если число
 0      0     0      0     1     0     0     0     0      0    0     1    0     1    адресных входов дешифратора n связано с числом его выходов m соотношением
                                                                                     m=2n, то дешифратор называют полным. В противном случае, т. е. если m<2n,
 0      0     0      1     0     0     0     0     0      0    0     1    1     0
                                                                                     дешифратор называют неполным.
 0      0     1      0     0     0     0     0     0      0    0     1    1     1            Поведение дешифратора описывается таблицей истинности аналогичной
 0      1     0      0     0     0     0     0     0      0    1     0    0     0    таблице истинности шифратора (табл. 5.3), только в ней входные и выходные
 1      0     0      0     0     0     0     0     0      0    1     0    0     1    сигналы меняются местами. В соответствии с данной таблицей, так как выходной
      Так как число входов данного устройства меньше 2n= 16, имеем неполный          сигнал равен 1 только на одном единственном наборе входных переменных, т.е. для
шифратор. Используя таблицу истинности (табл. 5.3) для Q3, Q2, Q1 и Q0 запишем       одной конституенты единицы, алгоритм работы дешифратора описывается системой
следующую систему ФАЛ:                                                               уравнений вида


                                       45                                                                                    46