Микропроцессорная техника.
Рис. 2.1. Алгоритм функционирования процессора
Рис. 2.2. Модульная организация микроконтроллера
Структура шифратора. Принцип его работы.
Для поучения двоичного числового кода номера однобитового дискретного, информационного канала применяются двоичные шифраторы. Необходимость такого кодирования возникает при нажатии клавиш ввода фиксированной информации в цифровых системах автоматики. На рисунке 54 даны логические схемы шифраторов а) на три входа и б) на семь входов.
Рис. 54. Структура шифратора, а) на три входа, б) на семь входов.
Шифраторы выполнены на основе логических элементов «ИЛИ». Принцип работы простейшего из них пояснен таблицей 6 его логического состояния. Непременным условием работы шифратора является то, что единичный сигнал не должен появляться более чем на одном канале.
Если на всех каналах ввода присутствует только нулевой сигнал, это значит что все входы логических элементов «ИЛИ» обнулены, поэтому их выходы формируют нулевой код. В случае появления единичного сигнала на первом канале ввода левый элемент «ИЛИ» формирует на выходе символ «1», а правый остается нулевым. Поэтому это устройство формирует двоичное число «01». При появления единичного сигнала на третьем канале ввода оба элемента «ИЛИ» формируют на своих выходах двоичное число «11», которое соответствует десятичному числу «3». Аналогично работает шифратор на семь входов, однако, у него более сложная комбинация логических связей на элементах «ИЛИ». Принцип работы этого шифратора можно проследить по данным его логического состояния, представленных в таблице 7. Как и в предыдущем, случае единичный сигнал не должен появляться одновременно более чем на одном канале ввода.
При последовательной подаче еденичных сигналов на выходе шифраиора так же последовательно появяются двоичные числа от «001» до «111», что соответствует десятичным числам от «1» до «7».
Структура дешифратора. Принцип его работы.
Дешифраторы в системах автоматики выполняют функцию обратную шифраторам, т.е. по двоичному коду, поданному на их вход, они активизируют один из своих выходов. Если входной сигнал будет нулевым, то на выходе дешифратора всегда будет активизирован нулевой канал. Выходной сигнал активного канала может быть в прямом (единичном) и инверсном (нулевом) коде. Логическая структура дешифратора показана на Рис. 55.
Рис. 55. Структура дешифратора.
Дешифратор построен на логических связях элементов «И» и «НЕ». Логическое состояние этих элементов в зависимости от кода входного сигнала приведено в таблице 8. Если входные каналы А и В одновременно обнулены (код входного сигнала «00»), то оба водных инвертора одновременно подают единичные сигналы только на элемент «И» с выходом «0» (нулевой выходной канал). Поэтому только на этом канале появится единичный сигнал, а все 77 остальные выходные каналы будут обнулены, т.к. на их элементах «И» будет присутствовать хотя бы по одному нулевому входному сигналу.
Для активизации канала «1» второго логического элемента «И» необходимо подать на его вход единичный сигнал с клеммы «А» и одновременно подать с клеммы «В» через инвертор другой единичный сигнал, которая в это время обнулена. Аналогично активизируются все остальные выходы дешифратора.
Дешифраторы широко используются в цифровых системах автоматики для организации процесса переключения каналов передачи цифровой информации.