Линейный или одноступенчатый
дешифратор.
Дешифратор - это комбинационное
устройство, предназначенное для
преобразования параллельного
двоичного кода в унитарный, т.е.
позиционный код. Обычно, указанный в
схеме номер вывода дешифратора
соответствует десятичному
эквиваленту двоичного кода,
подаваемого на вход дешифратора в
качестве входных переменных, вернее
сказать, что при
подаче на входустройства
параллельного двоичного кода на
выходе дешифратора появится сигнал на
том выходе, номер которого
соответствует десятичному
эквиваленту двоичного кода. Отсюда
следует то, что в любой момент времени
выходной сигнал будет иметь место
только на одном выходе дешифратора. В
зависимости от типа дешифратора, этот
сигнал может иметь как уровень
логической единицы (при этом на всех
остальных выходах уровень
логического 0), так и уровень
логического 0 (при этом на всех
остальных выходах уровень логической
1). В дешифраторах каждой выходной
функции соответствует только один
минтерм, а количество
функций определяется количеством
разрядов двоичного числа. Если
дешифратор реализует все минтермы
входных переменных, то он называется
полным дешифратором (в качестве
примера неполного дешифратора можно
привести дешифратор двоично-десятичных
чисел).
Рассмотрим пример синтеза
дешифратора (полного) 3 ®
8, следовательно, количество разрядов
двоичного числа - 3, количество выходов
- 8.
Таблица
состояний дешифратора
Х3
Х2 Х1
Z0Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7
000
001
010
011
100
101
110
111
10000000
01000000
00100000
00010000
00001000
00000100
00000010
00000001
7Как
следует из таблицы состояния, каждой
функции соответствует только один
минтерм, следовательно, не требуется
минимизировать эти функции (рис. 2.9).
Из полученных уравнений и схемы
дешифратора следует, что для
реализации полного дешифратора на m
входов (переменных) потребуются n = 2m
элементов конъюнкции (количество
входов каждого элемента “И” равно m)и
m элементов отрицания.
Пирамидальные дешифраторы. Пирамидальные
дешифраторы позволяют реализовать
схему на базе только двухвходовых
элементов логического умножения (конъюнкции).
Рассмотрим пример реализации
дешифратора 3®8
Для построения такого дешифратора
потребуется 12 двухвходовых элементов
2И и три инвертора. Пирамидальные
дешифраторы при больших количествах
входных переменных позволяют
несколько упростить конструкцию
устройства, т.е. уменьшить количество
интегральных микросхем.
Промышленностью стран СНГ, в том
числе и России, выпускаются различные
модификации дешифраторов в
интегральном исполнении. Обозначение
дешифраторов на принципиальных
схемах показано на рис. 2.10.
Двухступенчатые дешифраторы на
интегральных микросхемах.
Пример дешифратора для
пятиразрядного двоичного кода. Каждый
дешифратор выполнен с управляющими
входами, объединенными конъюнктивно.
При выполнении условия конъюнкции на
выходе, номер которого соответствует
десятичному эквиваленту двоичного
кода, появится уровень логического
“0”. В противном случае все выходы
находятся в состоянии логической
единицы (рис.2.11). Как следует из рис. 2.11,
пятиразрядный дешифратор, имеющий 32
выхода, выполнен на базе четырех
дешифраторов с использованием лишь
одного дополнительного инвертора, что
достигнуто благодаря наличию входной
управляющей логики каждой
интегральной микросхемы. Нетрудно
заметить, что входная логика
дешифраторов КР1533ИД7 позволяет
реализовать функцию дешифратора 2®3
без дополнительных элементов, а
полного дешифратора 2®4
с использованием одного инвертора.