вход Вход Регистрация



Шифраторы – устройства, осуществляющие преобразование десятичных чисел в двоичный код. Шифратор содержит m входов, последовательно пронумерованных десятичными числами (0,1,2, ..., m-1) и n выходов. Подача сигнала на один из входов приводит к появлению на выходах n-разрядного двоичного кода, соответствующего номеру возведенного входа (таблица 3.5). Шифраторы широко используются в разнообразных устройствах ввода информации в цифровые системы.

Двоичные шифраторы преобразуют код «1 из N» в двоичный код, т. е. выполняют микрооперацию, обратную микро­операции дешифраторов. При возбуждении одной из входных цепей шифратора на его выходах формируется слово, отображающее номер возбужденной цепи.

 

Таблица 3.5 – Таблица функционирования шифратора

Возбужденный

 

вход

Выход

 

a3 a2 a1 a0

F0

 

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

F8

F9

0000

 

0001

0010

0011

0100

0101

0110

0111

1000

1001

 

Полный двоичный шифратор имеет 2n входов и п выходов. Одно из основных применений шифратора – ввод данных с кла­виатуры, при котором нажатие клавиши с десятичной цифрой должно приводить к передаче в устройство двоичного кода данной цифры (тетрады двоично-десятичного кода). В этом случае нужен неполный шифратор «10х4» (рисунок 3.11, а), на примере которого рассмотрим принципы построения шифраторов.

Из таблицы 3.5 следует, что

 

 

Рисунок 3.11 – Схема ввода данных с клавиатуры (а)

и дешифратор «10х4» (б)

 

Для реализации шифратора на элементах ТТЛ, часто применяемых в периферийных устройствах, следует выразить полученные соотношения через операцию И–НЕ. Тогда

 

На основании этих выражений строится шифратор, показанный на рисунке 3.11, б.

Для указания старшей единицы (поиск разряда слова) используют шифраторы приоритета (рисунок 3.12). На вход этого шифратора поступает восьмиразрядное слово (инвертированное), на его выходе в виде трёхразрядного кода вырабатывается номер разряда содержащего старшую единицу.

Рисунок 3.12 – Упрощенная схема шифратора приоритета

 

Функции Z2, Z1, и Z0 реализующая с помощью комбинационной схемы КС, структура которой определяется полученными выше зависимостями. Кроме того, схема имеет дополнительный вход и два дополнительных выхода— и , обеспечивающие возможность каскадирования шифраторов приоритета для анализа положения старшей единицы в слове, разрядность которого превышает 8.

Вход осуществляет стробирование шифратора. При единичном значении шифратор блокирован и можно производить смену входного слова без появления на выходе ложных сигналов. В это же время сигналы и также становятся единичными (в данном случае это пассивные сигналы). При нулевом значении разрешается работа шифратора и снимается блокировка с элементов И-НЕ. Сигнал играет роль стробирующего для следующей за данной группой разрядов группы младших разрядов данного слова. Только при условии нулевых значений всех разрядов данного слова и на выходе появится нуль, разрешающий работу младшей группы, что и требуется по логике работы многоразрядного шифратора. Сигнал A=1 оповещает о наличии хотя бы одной единицы в анализируемом слове.

Указатели старшей единицы с выходом в коде «один из N» можно получить путем дешифрации выхода шифратора приоритетов. Если позволяют требования к быстродействию, то эту же задачу можно решить проще — путем последовательного опроса разрядов в схеме на рисунке 3.13, где единичный сигнал опроса, подаваемый на схему со стороны старшего разряда, может распространяться от разряда к разряду (вправо) только до первого разряда, содержащего единицу.

Если в данном разделе нуль, то сигнал опроса пропускается дальше, а на выходе данного разряда остается нулевой сигнал. Если же в данном разряде единица, то на его выходе конъюнктор оказывается блокированным нулевым значением инвертированной переменной и дальнейшее распространение сигнала опроса прекращается. Одновременно на выходе данного разряда возникает единичный сигнал.

 

Рисунок 3.13 – Схема указателя старшей единицы

с последовательным опросом разрядов

 

Максимальное время, необходимое для опроса всех разрядов слова, пропорционально числу разрядов слова и равно ntk, где tk – задержка конъюнктора.

Эта же схема может вместе с двоичным шифратором, подключенным к ее выходу, давать номер разряда, содержащего старшую единицу.

 

© 2017
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру