Головна

демультиплексори

Демультиплексор має один інформаційний вхід і кілька виходів. Він являє собою пристрій, який здійснює комутацію інформаційного вхідного сигналу на один з виходів, має адресу (номер), що задається на входах управління. Демультиплексор можна побудувати на основі точно таких же схем логічного "І", як і при побудові мультиплексора. Істотною відмінністю від мультиплексора є можливість об'єднання декількох входів в один без додаткових схем. Однак для збільшення навантажувальної здатності мікросхеми, на вході демультиплексора для посилення вхідного сигналу краще поставити інвертор.

Схема демультиплексора приведена на малюнку 6.9. У цій схемі для вибору конкретного виходу демультиплексора, як і в мультиплексоре, використовується двійковий дешифратор.

Малюнок 6.9. Принципова схема демультиплексора, керованого двійковим кодом.

Однак, якщо розглянути принципову схему самого дешифратора, то можна значно спростити демультиплексор. Досить просто до кожного логічного елементу 'І', що входить до складу дешифратора просто додати ще один вхід - In. Таку схему часто називають дешифратором з входом дозволу роботи. Умовно-графічне зображення демультиплексора наведено на малюнку 6.10.

Малюнок 6.10. Умовно графічне позначення демультиплексора з чотирма виходами.

У цьому позначенні  інформаційний вхід,  - Керуючі (адресні) входи,  - Виходи пристрою.

У МОП мікросхемах не існує окремих мікросхем демультіплексорів, так як МОП мультиплексори, описані інформаційним сигналам Не будете звертати уваги вхід і вихід, тобто напрямок поширення інформаційних сигналів, точно також як і в механічних ключах, може бути довільним. Якщо поміняти входи і вихід місцями, то КМОП мультиплексори працюватимуть як демультіплексорів. Тому їх часто називають просто комутаторами.

5.3 Перетворювачі кодів.

Перетворювачем кодів називається цифровий пристрій, що здійснює перетворення слів вхідного алфавіту (  ) В слова вихідного алфавіту (  ). Співвідношення між числами пік можуть бути будь-якими: , ,  . Іншими словами, під перетворенням кодів розуміється перетворення  розрядних двійкових чисел, що представляють інформацію в одному заданому коді, в  розрядні двійкові числа, що представляють цю інформацію в іншому коді. Перетворювачем коду називається комбінаційний пристрій, призначене для зміни виду кодування інформації. Необхідність в перетворенні кодів пов'язана з тим, що в цифровій системі для подання інформації використовується кілька різновидів двійкового коду (прямий, зворотний, додатковий, двійковій-десятковий, двійковій-десятковий з надлишком 3 і т. Д.). Однією з областей застосування служить перетворення двійкових чисел в послідовність цифр і знаків на семисегментних і матричних індикаторах і запуску шкальних індикаторів. Використовуються й інші види кодів, що дозволяють, наприклад, при передачі інформації по лініях зв'язку зменшувати ймовірність появи помилки, виявляти або навіть виправляти її в подальшому. Прикладами таких кодів є коди, з перевіркою парності або непарності, коди Хеммінга.

Робота перетворювача кодів так само, як і інших комбінаційних пристроїв описується таблицею істинності, яка встановлює відповідність кодів, що знімаються з виходу перетворювача, кодами, що подається на його вхід. Слід зазначити, що в загальному випадку в таблиці істинності число розрядів вхідного і вихідного кодів може не збігатися. Важливо, що таблиця встановлює однозначну відповідність різних кодів. Таблиця істинності є підставою для синтезу логічної структури конкретного перетворювача кодів.

Перетворювачі кодів можна розділити на два типи:

1) з ваговим перетворювачем кодів;

2) з невесовим перетворювачем кодів.

Прикладом перетворювачів першого типу є перетворювачі десяткових кодів в двійкові, двійковій-десяткових кодів в двійкові, двійкових кодів в десяткові і двійковій-десяткових в двійкові, і інші. Перетворювачі другого типу використовуються для перетворення двійково-десяткового коду в код семисегментний індикатора десяткових цифр, двійкового коду в код Грея, Хемминга і інші. Ці завдання вирішуються різними шляхами. Одним з таких шляхів є застосування комбінаційних вузлів, званих перетворювачами кодів. Варіант умовного позначення перетворювача коду наведено на малюнку 6.11.

Малюнок 6.11. Умовне графічне позначення перетворювача коду.

Одним з досить поширених шляхів реалізації перетворювачів кодів є метод послідовного з'єднання дешифратора і шифратора (рисунок 6.12).

Малюнок 6.12. Схема перетворювача коду на основі дешифратора і шифратора

Дешифратор перетворює вхідний код (  ) В деяку просторову позицію, яка потім знову кодується шифратором відповідно до завдання в код (  ). Такий шлях надзвичайно простий і, гнучкий в реалізації (оскільки зміна способу кодування може бути досягнуто простий перепайкой шин, що з'єднують дешифратор і шифратор). Однак тут неминуча апаратурна надмірність схем, і, як правило, збільшується затримка. Оптимальні схеми, з точки зору швидкості, можуть бути синтезовані на основі таблиць істинності показують відповідність вихідних і перетворених кодів.

Другий підхід - синтез  незалежних одновиходних функцій по заданій таблиці істинності - таблиці відповідності кодів.

Розглянемо перетворення двійкового коду в код Грея, у якого перехід до сусіднього числу супроводжується зміною тільки в одному розряді. Так, в техніці аналого-цифрового перетворення і перерахункових пристроях широко використовується код Грея (приклад якої представлений в таблиці).

 2-бітний код Грея  3-розрядний код Грея  4-бітний код Грея
000111 +000001011010110111101 000000010011001001100111010101001100110111111110101010111001

Код Грея дозволяє істотно скоротити час перетворення і підвищити ефективність захисту від небажаних збоїв при переходах вихідного коду. Недоліком коду Грея є те, що в ньому утруднено виконання арифметичних операцій і цифрою податкове перетворення. Тому при необхідності код Грея перетворюється в звичайний двійковий код. Перехід від двійкового коду до коду Грея здійснюється наступним чином: старші розряди збігаються, а будь-який наступний розряд  коду Грея дорівнює сумі по модулю два відповідного  і попереднього  розрядів двійкового коду. При зворотному переході старші розряди також збігаються, але кожен наступний розряд виходить в результаті підсумовування по модулю два отриманого розряду двійкового коду та відповідного розряду коду Грея, тобто .

Далі визначається ДНФ функції. На підставі отриманих виразів будуємо комбінаційне цифровий пристрій.

Малюнок 6.13. Схема перетворювача двійкового коду в код Грея.

Питання для самоперевірки:

1. Реалізувати на основі простих логічних елементів комбінаційні цифрові пристрої: десятково-двійковий шифратор і дешифратор.

2. Побудувати перетворювач коду згідно наступної таблиці істинності:

 виходи  входи

Виходи перетворювача коду підключені до входів семисегментний індикатора:

3. Побудувати мультиплексор згідно з таблицею істинності:

 Інформаційні входи  керуючі входи

Питання для самоконтролю

1. У чому відмінність пробразователй кодів від шифраторів?

2. Що таке мультиплексор і демультиплексор?

3. Що таке код Грея?

4. Що таке шифратор і дешифратор?





 Компіляція і налагодження |  моделювання |  Короткі теоретичні відомості. |  Логічне множення або кон'юнкція. |  Роз'єднання або диз'юнкція. |  Логічне слідування або імплікація. |  Логічна рівнозначність або еквівалентність. |  Короткі теоретичні відомості. |  Короткі теоретичні відомості. |  Короткі теоретичні відомості. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати