Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Преобразователи кодов




 

Операция изменения кода числа называется его перекодированием. Интегральные микросхемы, выполняющие эти операции, называются преобразователями кодов. Преобразователи кодов бывают простые и сложные. К простым относятся преобразователи, которые выполняют стандартные операции изменения кода чисел, например, преобразований двоичного кода в одинарный или обратную операцию. Сложные преобразователи кодов выполняют нестандартные преобразования кодов и их схемы приходиться разрабатывать каждый раз с помощью алгебры логики.

Интегральные микросхемы преобразователей кодов выпускаются только для наиболее распространенных операций:

• преобразователи двоично-десятичного кода в двоичный код;

• преобразователи двоичного кода в двоично-десятичный код;

• преобразователи двоичного кода в код Грея;

• преобразователи двоичного кода в код управления сегментными индикато­рами;

• преобразователи двоичного или двоично-десятичного кода в код управле­ния шкальными или матричными индикаторами.

 

В качестве примера рассмотрим преобразователь двоичного кода в код управления семисегментным цифровым индикатором, приведенный на рис.7.1а. Сам индикатор представляет собой полупроводниковый прибор, в котором име­ются семь сегментов, выполненных из светодиодов. Включением и выключением отдельных сегментов можно получить светящееся изображение отдельных цифр или знаков. Конфигурация и расположение сегментов индикатора показаны на рис.7.1а. Каждой цифре соответствует свой набор включения определенных сег­ментов индикатора. Соответствующая таблица приведена на рис.7.1б. В этой таблице также приведены двоичные коды соответствующих цифр. Такие индикаторы позволяют получить светящееся изображение не только цифр от 0 до 9, но других знаков, используемых

в 8- и 16-ричной системах счис­ления.

Для управления такими индикаторами выпускаются интегральные микро­схемы типов КР514ИД1, К514ИД2, К133ПП1, 176ИД2, 176ИДЗ, 564ИД4, 564ИД5 и др. Преобразователи кодов, выполненные по технологии КМОП, можно использовать не только со светодиодными индикаторами, но и с жидкокристал­лическими или катодолюминесцентными.

 

Примерами простейших преобразователей кодов, которые широко применя­ются в цифровых устройствах, являются шифраторы и дешифраторы.

Шифраторомназывают кодовый преобразователь, который имеет n входов и kвыходов, и при подаче сигнала на один из входов (обязательно только на один) на выходах появляется двоичный код возбужденного входа. Очевидно, что число выходов и входов в полном шифраторе связано соотношением

n=2k (7.1)

Рассмотрим принцип построения шифратора на примере преобразования 8-разрядного единичного кода в двоичный код. Схема такого шифратора приве­дена на рис.7.2a, а его

условное схематичное обозначение — на рис.7.2б.

Если все входные сигналы имеют нулевое значение, то на выходе шифратора будем иметь нулевой код Y0=Y1=Y2=0.

Младший выход, т. е. выход с весовым коэффициентом, равным 1, должен возбуждаться при входном сигнале на любом из нечетных входов, так как все нечетные номера в двоичном представлении содержат единицу в младшем разря­де. Следовательно, младший выход — это выход схемы ИЛИ, к входам которой подключены все входы с нечетными номерами.

 

Следующий выход имеет вес два. Он должен возбуждаться при подаче сигна­лов на входы с номерами 2, 3, 6, 7, т. е. с номерами, имеющими в двоичном представлении единицу во втором разряде. Таким образом, входы элемента ИЛИ должны быть подключены к входным сигналам, имеющим указанные номера.

Старший разряд двоичного кода формируется из входных сигналов с номера­ми 4, 5, 6 и 7; т. е. из четырех старших разрядов единичного кода.

Как следует из выполненного построения, при помощи шифратора можно сократить (сжать) информацию для передачи ее по меньшему числу линий связи, так как k<n. Обратное преобразование, т. е. восстановление информации в перво­начальном виде можно выполнить с помощью дешифратора. Очевидно, что максимальное число входов шифратора не может превышать количество возмож­ных комбинаций выходных сигналов, т. е. необходимо выполнение условия n≤2* (см. уравнение (7.1) для полного шифратора).В цифровых системах с помощью шифраторов обеспечивается связь между различными устройствами посредством ограниченного числа линий связи.

Дешифратором называют преобразователь двоичного n-разрядного кода в унитарный 2n - разрядный код, все разряды которого, за исключением одного, рав­ны

 

нулю. Дешифраторы бывают полные и неполные. Для полного дешифратора выполняется условие:

N=2n , (7.2)

где n — число входов, а N — число выходов.

В неполных дешифраторах имеется n входов, но реализуется N<2n выходов. Так, например, дешифратор, имеющий 4 входа и 10 выходов будет неполным, а дешифратор, имеющий 2 входа и 4 выхода, будет полным.

Рассмотрим принцип построении дешифратора на примере преобразования трехразрядного двоичного кода в унитарный код. Если считать, что входы и выходы упорядочены по возрастающим номерам, т. е. считать, что коду 000 соот­ветствует выход Y0, коду 001 — выход Y1 и т.д., то для полного дешифратора можно записать восемь упорядоченных уравнений:

 

__ __ __

Y0 = X1^ X2^X4

__ __

Y1 = X1^ X2^X4

__ __

Y2 = X1^ X2^X4

__

Y3 = X1^ X2^ X4 ( 7.3 )

__ __

Y4 = X1^X2^ X4

__

Y5 = X1^ X2^ X4

__

Y6 = X1^ X2^ X4

 

Y7 = X1^ X2^ X4

 

 

Реализовать восемь уравнений (7.3) можно с помощью восьми трехвходовых элементов И. Полученная схема дешифратора приведена на рис. 7.3 а, а его ус­ловное схематичное изображение приведено на рис.7.3б.

 

 







Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 1833. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.004 сек.) русская версия | украинская версия