схем 14 первой ступени объединяются при помощи схем РІ второй ступени, как это показано на структурной схеме для /і = 11 (рис. 10.13). Процесс объединения заканчивается оконечной сту пенью схем РІ дешифратора, содержащей N = 2" выходов.
Схемы РІ в дешифраторах можно строить на диодах, транзи сторах, магнитных элементах, а также комбинированные. В зави симости от примененных элементов различают диодные, магнит ные и т. п. дешифраторы.
Широкое распространение благодаря простоте и надежности
получили диодные дешифраторы, |
выполненные |
на описанных в |
гл. 2 диодных схемах И. Схемы |
матричного |
(прямоугольного) |
°)
4
8
|
1 2 |
3 |
4 5 |
8 |
7 |
8 |
91011 |
|
|
|
в х о д н ы е |
ш и н ы |
|
|
Рис. |
10.13 |
|
|
|
|
|
|
и ступенчатого дешифраторов, |
построенных |
на |
диодных |
схемах |
РІ, показаны на рис. 10.14. Входные сигналы на дешифратор обычно поступают с выходов триггеров регистра (или счетчика в элек тронных коммутаторах); при этом снимается парафазный код — прямое значение сигнала (например, 1— высокий уровень £ 1) и его инверсное значение (напримёр, 0 — низкий уровень Е°). При записи в регистр какого-либо двоичного кода на одной из выход ных шин дешифратора, которую называют выбранной, появляется сигнал 1 (напряжение, близкое к Е1), а на всех остальных, невыбранных, шинах — сигнал 0 (напряжение, близкое к Е°). Дешиф раторы применяются, в частности, в устройствах кодопреобразования.
Задачу преобразования «-элементного («-разрядного) кода в /«-элементный можно решить следующим образом. Сначала де шифрируется «-элементный код и на каждой из 2" выходных шин получается сигнал, соответствующий одной из входных кодовых комбинаций. Затем каждый из выходных сигналов кодируется в «г-элементном коде при помощи специального кодирующего устрой ства, называемого шифратором.
Обычно шифратор представляет собой совокупность схем раз ветвления; каждая такая схема имеет один вход и несколько вы ходов, так что сигнал, поданный на вход, появляется на всех вы ходах схемы (см., например, диодную схему разветвления на рис. 10.15а).
Шт=8 выходных шин дешифратора треізпепентногр кода
|
|
|
|
Р нс. |
10.15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
10.6 |
Лг2 |
Трехэлементныіі кол |
|
Пятнэлементиыі |
код |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
комби |
|
|
|
|
|
|
|
|
нации |
Х1 |
*2 |
V |
У\ |
У2 |
«3 |
У* |
Уъ |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
. 3 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
4 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
5 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
6 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
7 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
8 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
I |
1 |
0 |
Рассмотрим в качестве примера преобразование трехэлемент ного кода в пятиэлементный; условия преобразования приведены в табл. 10.6. Схема соответствующего диодного шифратора, вы полняющего заданное преобразование, приведена на рис. 10.156.
Преобразование одного кода в другой возможно и без предва рительной дешифрации первого кода. Для этого достаточно в со ответствии с заданными условиями преобразования составить
структурные |
формулы для |
каждого |
■г, |
|
|
|
|
из |
элементов |
того |
кода, в |
который |
О- |
|
|
|
Уо |
следует |
преобразовать заданный, и |
L j j j T |
|
|
|
|
|
|
|
затем |
составить |
функциональную |
|
|
|
|
|
и принципиальную |
схемы |
кодопре |
|
|
|
|
St |
образователя. |
Например, |
для |
|
пре |
|
0 |
4 |
|
образования |
|
трехэлемеитного |
кода |
|
3 — ' |
в пятиэлементный (см. табл. 10.6) |
|
|
|
|
|
можно |
записать следующие струк |
— !3— 0 — ~2 |
турные |
формулы: |
|
|
|
|
|
У і — Х ^ Х з V |
*1*2*3 |
V |
*1*2*3 = |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= X, |
(*2 V *з)> |
0 |
— D — y' |
|
|
|
|
|
|
|
|
1/2 = |
*1*2*3 |
V |
*1*2*3 |
V |
*1*2*3 = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= * 2 (*i |
V |
*з)> |
3 |
3 - 0 - ^ |
|
Уз = |
*,*2*3 V |
*1*2*3 V |
*1*2*3 V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V *1*2*3 = |
*3. |
|
|
|
|
|
г/4 = |
*1*2*3 V |
*1*2*3 |
V |
*1*2*3 = |
|
|
|
0 |
— |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
у5= |
Ä'!*2*3 V |
*1*2*3 V |
*1*2*3 = |
|
х2). |
= 0 - 0 |
Л |
|
|
|
|
|
|
|
= *з(*і |
V |
|
На рис. 10.15в приведена соот |
|
|
|
|
|
ветствующая функциональная схема |
|
0 |
4 |
3 - |
|
кодопреобразователя. |
|
|
|
|
|
|
Отметим в заключение особенно |
Рис. |
10.16 |
|
|
сти |
дешифраторов |
и кодопреобра |
|
|
особенности |
зователей |
на |
интегральных |
схемах (ИС); эти |
|
связаны с тем, что в интегральных комплексах содержатся обычно логические элементы только одного типа — И — НЕ (ИЛИ — НЕ). Синтез упомянутых устройств на ИС сводится к представлению их выходов (iji) в виде логической функции И — НЕ (ИЛИ — НЕ) входных переменных (,ѵ,).
Пусть, например, требуется построить дешифратор трехразряд ного двоичного кода (*і*2*з); такой дешифратор имеет 2 п = 6 входов и 2" = 8 выходов (на входы подаются разряды двоичного кода и их инверсные значения и каждому двоичному коду на входе соответствует сигнал 1 на одной определенной выходной шине дешифратора и сигнал 0 на остальных 2 " — 1 = 7 шинах).
Зависимость между выходными и входными сигналами можно за писать в виде:
У0= *1*2.Ѵ3; |
УI “ Х1Х2Х3> |
Уі ~ |
Уз — Х1Х2Х3> |
У\ = .Гі-ѵѴ-у,; |
ys = x lx2 x3; |
у6 = х1 х2х3; |
у7 = |
х {х2 х3. |
Пусть необходимо |
реализовать дешифратор |
на |
ЦИС И — НЕ; |
с этой целью достаточно подвергнуть записанные выше равенства двойному отрицанию:
Уо — |
У1— .л:(х2 ; у2 — х 1х 2х 3] |
Уз — х )хзхз> |
IU = Х \ Х 2х 3і |
У з ^ х 1 X2 X3 , У ь = х 1х 2х 3; |
у7 = x tx 2x 3. |
Так как операция отрицания выполняется при помощи одного элемента И — НЕ, последним соотношениям соответствует схема дешифратора, изображенная на рис. 10.16.
10.5. СЕЛЕКТОРЫ ИМПУЛЬСОВ
10.5.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Во многих устройствах техники связи и управления возникают задачи селекции (выделения) из последовательности импульсов лишь тех из них, которые обладают определенным признаком (па раметром) или совокупностью признаков (параметров).
Устройства, осуществляющие селекцию импульсов, называются селекторами. На выходе селектора импульсы должны иметь ту же форму, что и на входе. Однако во многих случаях необходимо лишь регистрировать появление импульсов с определенным при знаком (т. е. с определенными значениями параметров х,-, по ко торым выполняется селекция), а форма выходного импульса роли не играет. Применяемые в этих случаях устройства являются, по существу, квазиселекторами; в них появление импульса с опреде ленным признаком на входе фиксируется появлением скачка напря жения (или короткого импульса) на выходе.
Основными параметрами импульсов, по которым осуществляется селекция, являются их амплитуда, длительность и временное поло жение. Ниже рассматриваются принципы построения различных типов селекторов.
10.5.2. АМПЛИТУДНЫЕ СЕЛЕКТОРЫ (АС) |
|
Амплитудный селектор максимальной |
амплитуды |
(АС, U > |
'> £ [ ) , выделяющий импульсы, амплитуда |
U которых |
превышает |
пороговый уровень Е и строится на основе ограничителя |
снизу.(по |