Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Шифратори та дешифратори

Дешифратором називається функціональний вузол комп'ютера, призначений для перетворення кожної комбінації вхідного двійкового коду в керуючий сигнал тільки на одному зі своїх виходів. У загальному випадку дешифратор має n однофазних входів (іноді 2n парафазних) і m= 2n виходів, де n - розрядність (довжина) дешіфріруемого коду. Дешифратор з максимально можливим числом виходів m= 2n називається повним. Функціонування повного дешифратора описується системою логічних виразів виду:

де Х1 ……, Хn - вхідні двійкові змінні; F0, F1, … Fm-1 - вихідні логічні функції, які становлять минтерм (конституенти 1) n змінних.
Індекс функції F1 визначає номер обраного виходу і відповідає десятковому еквіваленту вхідного коду. Вихід, на якому з'являється керуючий сигнал, називається активним. Якщо значення сигналу на активному виході з'являється лог. 1, то на інших пасивних виходах встановлюється лог. 0. Двійковий код, що включає завжди тільки одну одиницю, а решта - нулі, називається унітарною. Тому дешифратор є перетворювачем вхідного позиційного коду в унітарний вихідний код.

Шифратори класифікують за такими ознаками:
1.способу структурної організації - одноступінчасті (лінійні) і багатоступінчасті, в тому числі пірамідальні і прямокутні (матричні);

2.формату вхідного коду - двійкові, двійково-десяткові;

3.розрядності дешіфріруемого коду - 2, 3,…, n
4.формі подачі вхідного коду - з однофазними і парафазним входами;

5.кількістю виходів - повні і неповні дешифратори;

6.увазі вхідних стробирующих сигналів - в прямому чи інверсному значеннях;
7.типу використовуваних логічних елементів - І, НЕ, АБО, НЕ І, НЕ АБО і т. д.

 

Шифратором називається функціональний вузол комп'ютера, призначений для перетворення вхідного m-розрядного унітарного коду у вихідний n-розрядний двійковий позиційний код. Двійкові шифратори виконують функцію, зворотну функції дешифратора. При активізації однієї з вхідних ліній дешифратора на його виходах формується код, що відображає номер активного входу. Повний двійковий шифратор має m= 2n входів і п виходів. Умовні графічні позначення шифраторів на схемах показані на рис. 4.9.

Функція шифратора позначається буквами CD (coder). Входи шифратора нумеруються послідовними десятковими цифрами 0, 1, m-1 а мітки виходів відображають ваги вихідних двійкових змінних 1,…. 2n-1
У цифрових пристроях шифратори використовуються для наступних операцій: перетворення унітарної вхідного коду у вихідний двійковий позиційний код; введення десяткових даних з клавіатури; вказівки старшої одиниці в слові; передачі інформації між різними пристроями при обмеженому числі ліній зв'язку.

21.Тригерні пристрої,класифікація,застосування

Тригерні пристрої є найбільш поширеними функціональними елементами цифрових систем. Найбільше застосування тригери знаходять в лічильниках, регістрах, елементах пам'яті, розподільниках сигналів, що накопичують суматора і ін Тригери мають і самостійне застосування, наприклад в приладах управління, виконуючи функції логічного перетворення та зберігання інформації.

Тригерами (trigger або flip - flop) (тригерними пристроями, системами) називають великий клас електронних пристроїв, що володіють двома і більше стійкими станами електричної рівноваги, здатних під дією зовнішніх (керуючих, перемикаючих) сигналів перемикатися в будь-яке з цих станів і перебувати в них як завгодно довго після припинення їх дії. Стан тригера - це значення, яке в ньому зберігається в даний час.

Якщо таких стійких станів два, то тригери називаються бістабільні. Тригери з числом станів більше двох називаються многостабільнимі. У бістабільних тригерах кожне стан легко помітна за рівнями напруг на його виходах. Бістабільні тригери, як правило, мають два виходи (плеча): прямий вихід позначається Q і інверсний вихід позначається. Тригер з двома виходами називається парафазного тригером. Ряд тригерів має один вихід. Такі тригери називаються однофазними.

Прийнявши один зі станів тригера за 1 (тобто Q = 1), друге за 0 (тобто Q = 0), можна вважати, що тригер зберігає один біт інформації, записаної в двійковому коді. При цьому залежно від того, яка форма сигналу приймається за 1 і 0, тобто в залежності від способу кодування станів, всі тригери поділяються на тригери з потенційним і імпульсним кодуванням. Відмінною особливістю тригерів з потенційним кодуванням є те, що кожному стану тригера ставиться у відповідність наявність сигналу постійної амплітуди високого (близького до напруги живлення) та низького (близького до нуля) логічних рівнів. При цьому, якщо сигнал на виході тригера Q відповідає високому рівню напруги, кажуть, що тригер знаходиться в стані 1 (Q = 1), а якщо низького, то в стані 0 (Q = 0).

Тригер з імпульсним кодуванням стану характеризується наявністю імпульсів певної амплітуди і тривалості, якщо він знаходиться в стані 1, і відсутністю імпульсів, якщо він знаходиться в стані 0.

Тригери з імпульсним кодуванням широко застосовувалися на початковому етапі розвитку обчислювальної техніки, коли електронні лампи, а потім транзистори були основними компонентами електронних пристроїв. В даний час вони не знаходять застосування і тому надалі будемо розглядати тригери з потенційним кодуванням. Узагальнена структурна схема такого тригера показано на рис. 1.

 

Рис. 1 Узагальнена структурна схема тригера

 

Схема тригера складається з елементу пам'яті (як правило, власне тригера з двома стійкими станами) і схеми управління з низкою входів.

Схема управління перетворює надходить на її входи інформацію в одну з комбінацій сигналів 00,01,10,11 діють безпосередньо на входи власне тригера. Входи, На які надходить записувана інформація, називають інформаційними або логічними. Окрім логічних схема тригера може мати тактові входи або входи синхронізації (), Що дозволяють (управляючі) входи, А також входи Sd, Rd безпосередньої установки тригера - установочні входи. Слід підкреслити, що все різноманіття застосовуваних тригерів визначається організацією схеми управління, яка сама може містити додаткові елементи пам'яті, і її зв'язками з виходами тригера Q і.

Можливі й більш прості схеми тригерних пристроїв, наприклад такі, в яких відсутні дозвільні V або тактові входи C, виключено пристрій управління або відсутні зв'язку з виходів Q і на входи пристрою управління.

Цифрова схема, яка містить тригери, називається послiдовнiсних схем, оскільки значення сигналу на її виході в якийсь момент часу залежить не тільки від сигналів, що є на вході схеми в цей момент часу, але так само і від попередньої послідовності значень сигналів, які були на її вході раніше. Іншими словами, послідовних схема має пам'ять (memory) по відношенню до подій відбувалися раніше.

Рис. 2 Узагальнена класифікація тригерних пристроїв

В основу класифікації покладено такі ознаки:

спосіб схемної реалізації;

функціональний ознака;

спосіб запису інформації в тригер;

спосіб управління записом інформації.

RS- тригер

Нетактовний RS-тригер (див. рис. 7.27) перетворюється за допомогою двох И-елементів, підключених до тригера відповідно до рис. 7.29, в тактований RS-тригер. Якщо обидва ці елементи замінити імпульсними елементами, то отримують тактований фронтально керований RS-тригер (рис. 7.50). Тригер переключається при переході сигналу синхронізації з 0 на 1, тобто з переднім фронтом імпульсу. Умовне позначення цього тригера наведено на рис. 7.51. Для позначення входу синхронізації (тактуючого входу) використовується буква С (від англ. Clock - годинники). С-вхід впливає на обидва входи тригера і тому зображається в середині.

Якщо використовують імпульсні елементи іншого виду, то отримують RS-тригер, який переключається заднім фронтом імпульсу (рис. 7.52). Потрібні два додаткові елементи НЕ або ще можна застосувати тригер на елементах І-НЕ, показаний на рис. 7.26.

Схеми, що застосовуються в області інтегральних мікросхем, є в основному більш складними. Розробники прагнуть отримати більшу завадостійкість при можливо більш високої робочої швидкості.

Розглянутий тактований по фронту RS-тригер називається також керованим по одному фронту RS-тригером.

Rs-трігер використовується для створення сигналу з позитивним і негативним фронтами, окремо керованими за допомогою стробів, рознесених в часі. Також rs-трігері часто використовуються для виключення так званого явища брязкоту контактів.


Дата добавления: 2015-12-08; просмотров: 287 | Нарушение авторских прав



mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.01 сек.)