Лабораторная работа № 4
ДЕШИФРАТОРЫ И ШИФРАТОРЫ
Цель работы: изучение принципов построения различных
схем дешифраторов, шифраторов и их синтез.
1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
дешифратором называется операционный элемент, имеющий
n входов и 2n выходов и обеспечивающий
появление сигнала на определенном выходе для каждой конкретной комбинации
входных сигналов, одновременно поступивших на его входы. Поскольку в случае
двоичного кода существует 2n различных
n-разрядных комбинаций, количество выходных шин в общем случае определяется
выражением N = 2n. Выходной код при
этом принято называть унитарным, т. е.
значение «1» будет только в одном разряде.
Если N = 2n, то дешифратор называется
полным.
Условное изображение дешифратора
для случая n = 3 приведено на рис. 1. Сиг
Рис.1. Полный дешифратор
на 3 входа
нал появляется на том выходе, номер которого соответствует двоичному числу, образованному входной n-разрядной комбинацией.
Работа полных дешифраторов может быть описана совокупностью переключательных функций:
Y Х X
;
0
n1 n2…X X10
Y1X n1X n2…
X X10
;
Y
2n1
X
n 1Xn2…X X10,
(1)
3
где Xi – значения входных сигналов дешифратора;Yi – значения
выходных сигналов.
В качестве примера можно привести простейший дешифратор
на 2 входа (Х0, Х1) и 4 выхода (Y0, Y1, Y2, Y3). логика работы этого дешифратора отражена в табл. 1.
Таблица 1
Таблица истинности состояний 2-входового дешифратора
X1
0
0
1
1
Входы
X0
0
1
0
1
Y0
1
0
0
0
Y1
0
1
0
0
Выходы
Y2
0
0
1
0
Y3
0
0
0
1
На основании приведенной таблицы функциональная схема
дешифратора может быть описана следующими алгебро-логическими выражениями:
X X ;
Y01 0
X X ;
Y11 0
Y X X0;
2 1
Y3X X10.
Соответствующая схема дешифратора показана на рис. 2.
В вычислительной технике дешифраторы используются для
расшифровки кодов и выдачи управляющих сигналов в различ
ные цепи. Они применяются в устройствах управления ЦВМ для
дешифрации кода операции и выдачи сигналов в цепи машины,
участвующие в выполнении данной операции. дешифраторы
также широко применяются в качестве адресных коммутаторов
запоминающих устройств.
Существует несколько методов построения дешифраторов, реализующих систему (1) различным образом в зависимости от формата дешифрируемого слова и параметров используемых логических элементов, в частности числа входов каждого элемента.
Линейные дешифраторы
линейные дешифраторы строятся непосредственно по выражениям (1), т. е. каждая переключательная функция реализуется отдельным n-входовым конъюнктором. Построение дешифратора этим способом возможно, если m n, где m – число входов
логического элемента.
юнкторов, каждый из которых срабатывает при определенной
комбинации входных сигналов. В литературе подобные дешифраторы иногда называются прямоугольными, или матричными.