Файл: Гутников, В. С. Интегральная электроника в измерительных приборах.pdf

Таблица 25

Таблица 26

92

Таким образом, кроме сигнала, характерного для двоичного

счетчика (NQi + NQi), на входы / 2 и Кг нужно с помощью ячеек «ИЛИ» подать соответствующие сигналы с выходов третьего и четвертого триггеров. Именно так и выполнена логическая цепь, обеспечивающая подачу сигналов на входы / и К второго триг­ гера, в счетчике, показанном на рис. 45, б.

Очевидно, минимизированные логические выражения / 2 и Кг можно было бы найти, исходя из диаграмм Вейча для пяти переменных: Qu Q2, Q3, Q4 и N. Однако в данном случае, впи­ сывая в некоторые клетки диаграмм для четырех переменных сразу по две цифры, нам удалось довольно просто обойти труд­ ности, связанные с применением диаграмм Вейча функций пяти переменных.

В заключение отметим, что структура счетчика рис. 45,6 не сложнее структуры счетчика рис. 45, а, поэтому его применение предпочтительнее в тех случаях, когда характерный для него самодополняющийся код обеспечивает упрощение цепей после­ дующей обработки кодовой информации.

Глава седьмая

ДЕШИФРАТОРЫ И ЦЕПИ ИНДИКАЦИИ СОСТОЯНИЙ СЧЕТЧИКОВ

19. Дешифраторы

Дешифраторы — это логические цепи со многими выходами, предназначенные для перевода двоичного (двоично-десятичного- и т. п.) когда в единичный позиционный код. На каждом из вы­ ходов сигнал равен единице (или нулю) только при определен­ ном сочетании входных сигналов. В общем случае полный де­ шифратор имеет п входов и 2п выходов.

Одноступенчатый, или линейный, дешифратор представляет собой набор цепей «И», входы и выходы которых являются со­ ответственно входами и выходами дешифратора.

Двухступенчатые дешифраторы состоят из дешифраторов первой ступени, воспринимающих непосредственно входные сиг­ налы, и дешифраторов второй ступени, на входы которых по­

на 3 входа и 8 выходов. Первая ступень в нем состоит из одного дешифратора, воспринимающего сигналы В я С. На входы де­ шифратора второй ступени поданы как выходные сигналы де­ шифратора первой ступени, так и входной сигнал А.

Двухступенчатый дешифратор 4 входных переменных це­ лесообразно выполнять с двумя дешифраторами первой ступени,

93

один из которых воспринимает т входных сигналов, а второй я—т входных сигналов, причем яг^я/2. В этом случае деши­ фратор второй ступени представляет собой набор из 2™двухвхо­ довых ячеек «И».

В общем случае дешифраторы могут иметь и больше двух ступеней. Наибольшее возможное количество ступеней я-входо-

пени, состоит из схем «И», имеющих следующее суммарное ко­ личество входов:

Л/'2 = яг• 2m -f (я —яг) • 2п~т+ 2 • 2Л.

В этом соотношении предполагается, что /я> 1 и (я — яг)>1. Если же один из двух дешифраторов первой ступени отсутст­ вует (т = 1 или я — т = 1), то соответствующий член полученного соотношения опускается.

Для пирамидального дешифратора, содержащего я — 1 ли­ нейных дешифраторов, построенных на основе двухвходовых ячеек «И», общее количество входов N всех ячеек «И» можно определить по следующей формуле:

N n ~ \ = 2 ■2*+ 2 • 23+ 2 • 24+ . . . + 2 -2л = 2"+2— 23.

Ниже приведена табл. 27, в которой показано количество входов цепей «И», необходимых для построения линейных, двух-

94

ступенчатых и пирамидальных дешифраторов различной слож­ ности.,

Из таблицы видно, что при количестве входов 2—3 целесо­ образно строить линейный дешифратор, а при 4 и более входах более экономичным является двухступенчатый дешифратор.

Световая индикация выходных сигналов дешифраторов мо­ жет производиться с помощью миниатюрных лампочек накали­ вания (например типа НСМ-6,3-20) или светодиодов, которые хорошо согласуются по номинальным напряжениям с выход­ ными напряжениями логических интегральных схем. В табл. 28

приведены характеристики некоторых типов светодиодов [47]. Светодиоды в зависимости от соотношения номинальных токов и допустимых выходных токов логических цепей подключаются

95

непосредственно или через промежуточные усилители к выходам дешифратора и позволяют визуально контролировать его выход­ ные сигналы.

20. Статическая индикация состояний десятичных счетчиков

Для индикации состояний счетчиков применяют различные виды индикаторов: лампы накаливания, неоновые лампы, циф­ ровые газо-разрядные лампы, электролюминесцентные панели

этого в соответствующие клетки диаграммы Вейча вписываются номера выходных сигналов .дешифратора. Некоторые клетки диаграммы вследствие неполноты дешифратора остаются пу­ стыми. Затем проводятся прямоугольные контуры так, чтобы

вкаждый контур вошел только один номер выходного сигнала

имаксимальное количество пустых клеток. При проведении кон­ туров необходимо принимать во внимание, что количество кле­ ток в них должно быть целой степенью числа 2 и что одни и те же пустые клетки могут входить в несколько контуров. Контур, охватывающий данный номер, показывает, какое логическое про­ изведение нужно реализовать для получения соответствующего выходного сигнала.

(рис. 38, б, табл. 21).

Б данном случае для индикации цифр 0 и 9 требуется кон­ тролировать состояния всего двух триггеров. Для индикации ос­ тальных восьми цифр нужно получать конъюнкции трех пере­ менных. Всего, таким образом, для построения дешифратора требуется десять ячеек «И» с общим количеством входов, рав­ ным двадцати восьми. В этом смысле этот и другие рассмотрен­ ные ранее самодополняющиеся коды имеют небольшое преиму­ щество перед остальными двоично-десятичными кодами, опи­ санными в предыдущей главе, которые требуют при построении

96