Шифраторы и дешифраторы. Мультиплексоры

Шифратор (называемый также кодером) осуществляет преобразование сигнала в цифровой код, чаще всего десятичных чисел в двоичную систему счисления.

Пусть в шифраторе имеется m входов, последовательно пронумерованных десятичным числами (0, 1,2,..., m - 1), и n выходов. Подача сигнала на один из входов приводит к появлению на выходах n - разрядного двоичного числа, соответствующего номеру возбужденного входа.

Шифраторы широко используются в разнообразных устройствах ввода информации в цифровые системы. Такие устройства могут снабжаться клавиатурой, каждая клавиша которой связана с определенным входом шифратора. При нажатии выбранной клавиши подается сигнал на соответствующий вход шифратора, и на его выходе возникает двоичное число, соответствующее выгравированному на клавише символу.

На рис. 68 приведено условно-графическое изображение шифратора, преобразующего десятичные числа 0, 1, 2,...,9 в двоичное представление в коде 8421 и схема шифратора, пре­образующего десятичный код в двоичный. Символ CD образован из букв, входящих в английское слове Coder. Слева показаны 10 входов, обозначенных десятичными цифрами 0, 1, 2,...,9, справа - выходы шифратора; цифрами 1,2,4,8 обозначены весовые коэффициенты двоичных разрядов, соответствующих отдельным выходам.

Рисунок 68 - УГО шифратора и схема шифратора,

пре­образующего десятичный код в двоичный

Таблица 8 – Таблица состояний шифратора

Рисунок 69 – Схема дешифратора (а), УГО дешифратора (б)

Для обратного преобразования двоичных чисел в небольшие по значению десятичные числа используются дешифраторы (называе­мые также декодерами). Входы дешифратора (рис. 69) предназначаются для подачи двоичных чисел, выходы последовательно нумеруются десятичными числами. При подаче на входы двоичного числа появляется сигнал на определенном выходе, номер которого соответствует входному числу.

Дешифратор служит для распознавания кодовых комбинаций. Если двоичный дешифратор имеет n входов, то число возможных комбинаций сигналов на входах (и соответственно число выходов) равно числу n-разрядных двоичных чисел, т. е. 2ⁿ.

Таблица состояний дешифратора будет обратной от таблицы шифратора (табл.8).

Мультиплексором называется комбинацион­ное устройство, в котором выход соединяется с одним из входов (А, В, С и т. д.), в соответствии с кодом адреса. Т.о. мультиплексор представляет собой многопозиционный переключатель или коммутатор.

Эквивалентная схема муль­типлексора на четыре входа приведена на рис. 70, а.

В положении ключа 00 (код адреса Х=0, У=0) F=A; в положении 01 (X=0, Y=1) F=B; в положении 10 (Х=1,У=0) F=C; в положении 11 (Х=1,У=1) F=D.

Обозначение схемы мультиплексора приведено на рис. 72, 6. На входы X, Y подаются сигналы, определяющие, какой из входных сигна­лов будет передан на выход устройства.

Рисунок 70 - Мультиплексор: а - упрощенная схема, б - обозначение