Дешифраторы. Дешифраторомназывают преобразователь двоичного n-разрядного кода в унитарный 2n

Дешифраторомназывают преобразователь двоичного n -разрядного кода в унитарный 2 ⁿ -разрядный код, все разряды которого, за исключением одного, равны нулю. Дешифраторы бывают полные и неполные. Для полного дешифратора выполняется условие:

Q= 2 ⁿ

где п — число входов, а Q — число выходов.

Если число выходов дешифратора меньше 2 ⁿ, он называется неполным. Так, например, дешифратор, имеющий 4 входа и 10 выходов будет неполным, а дешифратор, имеющий 2 входа и 4 выхода, будет полным.

По способу построения различают линейные и матричные (многоступенчатые) дешифраторы.

На рис. 4.2а показана схема линейного дешифратора с прямыми выходами для преобразования двух разрядного двоичного кода в единичный код в, а его условное графическое обозначение – на рис. 4.2б. Соответствие входных и выходных кодов показано в таблице 4.2. На рис. 4.2в показана схема дешифратора с инверсными выходами, а его условное графическое обозначение – на рис. 4.2г. Соответствие входных и выходных кодов показано в таблице 4.3.

а) б)

в) г)

Рис. 4.2

Таблица 4.2 Таблица 4.3

D1

D0

Q3

Q2

Q1

Q0

D1

D0

Линейные дешифраторы, по сравнению с матричными, имеют более высокое быстродействие. Время преобразования равно сумме времен задержек инвертора и используемого логического элемента (И или И-НЕ). К недостаткам линейных дешифраторов относят значительное количество входов логического элемента, равное числу разрядов дешифрируемого числа. Максимальное число входов логических элементов ограничено восемью входами. Поэтому, при числе разрядов преобразуемого двоичного числа больше восьми используют матричные дешифраторы.

Схема матричного дешифратора состоит из двух ступеней (рис. 4.3).

Рис. 4.3

Первую ступень образуют дешифраторы строк и столбцов. Эти дешифраторы могут быть выполнены по схеме линейного дешифратора, а при большом числе входов по схеме матричного дешифратора. Вторая ступень состоит и однотипных элементов 2И. Схема, приведенная на рис. 4.3, соответствует полному дешифратору. Если исключить некоторые из элементов 2И, то получим неполный дешифратор с уменьшенным числом выходов. Нетрудно показать, что при любом значении входного кода только на одном выходе дешифратора будет 1, а на остальных выходах – 0. Например, на вход дешифратора подан код 0110. Младшие разряды числа (10) подаются на дешифратор строк и устанавливают его выходы в следующее состояние: Q 0 = Q 1 = Q 3 = 0, Q 2 = 1. Старшие разряды числа (01) подаются на дешифратор столбцов и устанавливают его выходы в следующее состояние: Q 0 = Q 2 = Q 3 = 0, Q 1 = 1. Из схемы дешифратора видно, что единицы будут на обоих входах только одного элемента 2И, выход которого обозначен как Q 6. На входах остальных элементов будут или два нуля или 1 и 0. Поэтому, только Q 6 = 1, а остальные выходы равны 0.

Дата добавления: 2015-07-21