Шифраторы
жүктеу/скачать 101,68 Kb.
|
Лекция 8
- Бұл бет үшін навигация:
- Приоритетный шифратор К555 ИВ1
- Приоритетные и двоичные шифраторы. Указатели старшей единицы
Таблица 9.1
Решение задачи в общем виде в случае восьми переменных представляется весьма трудным. Однако можно заметить, что исходная функция принимает нулевое значение в каждой строке всего лишь один раз, что упрощает решение задачи. Нетрудно заметить, что логическая единица на выходе y3 получается в случае, если перемножить аргументы x4, x5, x6 и x7, а результат проинвертировать: . Для остальных сигналов , . Для реализации данного шифратора требуется три ЛЭ 4И-НЕ (рис. 9.1, а). Судя по полученным выражениям, входной сигнал x0 не участвует в формировании выходного кода. Отсутствие сигнала на любом из остальных выходов x1 x7 указывает на то, что установлен нулевой набор. На рисунке 9.1, б представлено условное графическое обозначение данного шифратора, здесь символ CD образован из букв, входящих в английское слово CODER. На входах показано инверсное управление, поскольку активным уровнем является лог. 0. Следует отметить, что шифратор может иметь и инверсные выходы. В этом случае выходные сигналы в соответствии с законом отрицания могут быть описаны следующими выражениями: Рассмотрим вариант построения шифратора для случая, когда при нажатии кнопки вырабатывается сигнал с активным уровнем, соответствующим лог. 1. Имеем десятичный позиционный код x0, x1, ... x9, образуемый набором из 10 клавиш, пронумерованных 0 – 9. Необходимо получить нормально взвешенный код 8-4-2-1 – y4, y3, y2, y1, соответствующий номеру нажатой кнопки. Чтобы получить логические выражения для выходных сигналов, воспользуемся таблицей истинности (табл. 9.2.). Таблица 9.2
По приведенным в табл. 9.2. соответствиям входного позиционного и выходного двоичного кода можно записать выражение для любой переменной yi. Например, переменная y1 принимает значение лог. 1 в том случае, когда такое же значение устанавливается на одном из входов x1, x3, x5, x7 или x9, следовательно, y1 = x1 V x3 V x5 V x7 V x9. На остальных входах y2 = x2 V x3 V x6 V x7, y3 = x4 V x5 V x6 V x7, y4 = x8 V x9. П ри реализации шифратора на элементах ИЛИ-НЕ, выходные сигналы окажутся инвертированными (рис. 9.2, а). Условное графическое изображение этого шифратора будет таким, как показано на рис. 9.2, б. Входной сигнал x0 на условном изображении шифратора отсутствует, поскольку не участвует в формировании сигналов выхода. В серии К555 представлены ИС К555 ИВ1, ИВ2 и ИВ3. Приоритетный шифратор К555 ИВ1 (рис. 9.3, а) осуществляет преобразование из восьми каналов в три. Приоритетность шифрации означает то, что при одновременном запросе с нескольких каналов (одновременном нажатии нескольких кнопок) на выходе будет сформирован код старшего канала. Выявление приоритета существенно усложняет функциональную схему. Схема шифратора включает две ступени. Первая ступень выполнена на инверторах и обеспечивает сигналы адреса шифрованного кода на входах второй ступени шифратора. Вторая – на ЛЭ И-ИЛИ-НЕ, позволяет осуществлять адреса шифрованного кода на схемах И и передачу полученного кода схемой ИЛИ на выход канала. Вход старшего разряда шифратора является входом разрешения следующего шифратора при их объединении для наращивания разрядности. Выход разрешения является выходом схемы И входных схем шифратора. Выход разрешения объединенный со входом выбора , обеспечивает на выходе ЛЭ признак выбора следующей группы. Входные сигналы шифратора обозначены , а выходной код (в обоих случаях активным уровнем является лог. 0.). М икросхема К555 ИB2 отличается от предыдущей лишь наличием трех состояний выхода. Микросхема К555 ИB3 – шифратор приоритетов десяти входов – четырех выходов, предназначен для преобразования сигналов в четырехразрядный двоично-десятичный код (рис. 9.3, б). Активным уровнем для шифратора на входе и выходе является напряжение низкого уровня. Ноль кодируется в том случае, когда все девять информационных входов имеют высокий уровень напряжения. В сериях КМОП имеется шифратор К1564 ИB3. Приоритетные и двоичные шифраторы. Указатели старшей единицы Двоичные шифраторы выполняют операцию, обратную по отношению, к операции дешифратора: они преобразуют код "1 из N" в двоичный. При возбуждении одного из входов шифратора на его выходе формируется двоичный код номера возбужденной входной линии. Полный двоичный шифратор имеет 2n входов и n выходов. Приоритетные шифраторы выполняют более сложную операцию. При работе ЭВМ и в других устройствах часто решается задача определения приоритетного претендента на пользование каким-либо ресурсом. Несколько конкурентов выставляют свои запросы на обслуживание, которые не могут быть удовлетворены одновременно. Нужно выбрать того, кому предоставляется право первоочередного обслуживания. Простейший вариант решения указанной задачи — присвоение каждому источнику запросов фиксированного приоритета. Например, группа из восьми запросов (R от английского Request) формируется так, что высший приоритет имеет источник номер семь, а далее приоритет уменьшается от номера к номеру. Самый младший приоритет у нулевого источника — он будет обслуживаться только при отсутствии всех других запросов. Если имеются одновременно несколько запросов, обслуживается запрос с наибольшим номером. Приоритетный шифратор вырабатывает на выходе двоичный номер старшего запроса. Легко видеть, что при наличии всего одного возбужденного входа приоритетный шифратор работает так же, как и двоичный. Поэтому в сериях элементов двоичный шифратор как самостоятельный элемент может отсутствовать. Режим его работы — частный случай работы приоритетного шифратора. Указатели старшей единицы решают в сущности ту же задачу, что и приоритетные шифраторы, но вырабатывают результат в иной форме — в виде кода "1 из N". Таким образом, при наличии на входах нескольких возбужденных линий (запросов) на выходе будет возбуждена лишь одна, соответствующая старшему запросу. Число входов в этом случае равно числу выходов схемы. Указатели старшей единицы применяются в устройствах нормализации чисел с плавающей точкой и т. д. В промышленных сериях элементов имеются шифраторы приоритета для восьмиразрядных и десятиразрядных слов. Функционирование их отображается в табл. 2.2. Таблица полностью характеризует работу приоритетного шифратора при всех возможных комбинациях сигналов: El — сигнала разрешения работы данного шифратора; ЕО — сигнала, вырабатываемого на выходе данного шифратора при отсутствии запросов на его входах для разрешения работы следующего (младшего) шифратора при наращивании размерности шифраторов; G — сигнала, отмечающего наличие запросов на входе данного шифратора; — запросов на входах шифратора; A2…A0 — значений разрядов выходного двоичного кода, формирующего номер старшего запроса. Все перечисленные сигналы формируются при условии EI = 1 (работа шифратора разрешена). При EI = 0 независимо от состояний входов запросов все выходные сигналы шифратора становятся нулевыми. Таблица 2.2
жүктеу/скачать 101,68 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||