Ступенчатые дешифраторы
Принцип построения ступенчатых дешифраторов рассмотрим на примере построения дешифратора 4х16. Переключательные функции полного дешифратора с высоким активным уровнем на выходе выглядят следующим образом:
, , , , , , , , , , , , , , , .
Разобьем входные переменные x4, x3, x2, x1, весовые значения которых 8-4-2-1 соответственно, на пары: x4, x3 и x2, x1 (причем допускается любой другой вид разбивки).
Каждую пару переменных используем для построения двухвходового линейного дешифратора первой ступени преобразования. В результате получим:
, , , ,
, , , .
Переменные y0, y1…,y15 получим на второй ступени преобразования путем логического перемножения переменных a0…,a3 на b0…,b3:
, , , ,
, , , ,
, , , ,
, , , .
а − структурная схема; б −условное обозначение
Рисунок 10.2 – Ступенчатый дешифратор на четыре входа
На рисунке 10.2, а приведена функциональная схема двухступенчатого преобразователя, а на рисунке 10. 2, б его условное графическое изображение.
Функциональная схема содержит инверторы для переменных x4,…,x1, восемь двухвходовых ячеек И на первой ступени преобразования, 16 – во второй. Такую структуру преобразования иногда называют прямоугольной, а вторую ступень – матричным преобразователем.
Пирамидальные дешифраторы.Отличительной особенностью пирамидальной структуры построения дешифраторов является то, что на каждой ступени преобразования добавляется всего лишь одна переменная. Если входных переменных n, то число ступеней преобразования n – 1. Например, для четырехвходового дешифратора на первой ступени преобразования получим функции двух переменных а0,…, а3, как в ступенчатом дешифраторе. На второй ступени преобразования переменные а0,…,а3 перемножим с входом переменной и получим восемь промежуточных сигналов:
, , , ,
, , , .
На третьей, последней, ступени преобразования сигналы b0,…,b7 умножаются на переменную , в результате чего оказываются сформированными все входные сигналы:
, , , ,…, ,
, , , ,…, .
Основным недостатком ступенчатых дешифраторов является увеличенная задержка распространения сигнала.
Формирование логических функций. Дешифраторы-демультиплексоры легко использовать для формирования логических функций, заданных таблицей истинности. В качестве примера рассмотрим реализацию переключательной функции трех аргументов, заданных таблицей 10.2. Cудя по таблице, входная функция представляет сумму пяти минтермов:
.
Поскольку рассматриваемая функция зависит от трех аргументов, то она может быть реализована с помощью двоично-десятичного дешифратора 3:8. Учитывая, что дешифратор имеет инверсные выходы, а количество нулей в заданной выходной функции (три) меньше числа единиц (пять), целесообразно на выходе реализовать инверсную функцию (инверсию суммы нулей). По таблице нетрудно заключить, что
.
Следовательно, для реализации функции на выходе дешифратора необходимо установить логическую ячейку И, входы которой соединить с выходами У0 ,У4 и У6 Функциональная схема устройства приведена на рисунке 10.3.
Рисунок 10.3 – Схемная
Реализация функции
Управляющие сигналы связаны между собой конъюнктивно, и дешифратор переходит в активное состояние при Е1 = 0, Е2 = 0, Е3 = 1. При любых других сочетаниях этих сигналов выходы дешифраторов переходят в неактивное состояние с высокими выходными уровнями напряжения. В том случае, когда число единиц в выходной функции меньше числа нулей, на выходе дешифратора предпочтительнее использовать логическую схему ИЛИ.
Дата добавления: 2020-03-17; просмотров: 1065;