13.7. Комбінаційні перетворювачі кодів

Комбінаційні перетворювачі кодів призначені для перетворення m-елементного паралельного коду на вході в п-елементний—паралельний код на виході. Зв'язок між вхідними і вихідними сигналами можна задати таблицями істинності або логічними функціями. Розглянемо найбільш розповсюджені види перетворювачів кодів.

Ш ифратор (кодер) перетворює одиничний сигнал на одному з входів у п-розрядний двійковий код. Найбільше застосування він знаходить у пристроях введення інформації (пультах керування) для перетворення десяткових чисел у двійкову систему числення. Припустимо, на пульті десять клавіш із гравіруванням від 0 до 9. При натисканні кожної з них на вхід шифратора подається одиничний сигнал (Х0,...,Х9). На виході шифратора повинен з'явитися двійковий код (YО,…,YЗ) цього десяткового числа. Як видно з таблиці істинності (табл. 13.4), у цьому випадку потрібний перетворювач з десятьма входами і чотирма виходами.

Н

Рис. 13.15. Шифратор

а виході YО одиниця повинна з'явитися при натисканні будь-якої непарної клавіші X1, ХЗ, Х5, Х7, Х9, тобто YO=X1VX3VX5VX7VX9. Стан інших виходів визначається логічними функціями: Y1=X2VX3VX6VX7; Y2=X4VX5VX6VX7; YЗ=Х8VX9. Отже, для реалізації шифратора знадобиться чотири eлементи АБО: п’ятивходовий, два чотиривходових і двовходовий (рис. 13.15).

Дешифратор (декодер) — це вузол, який перетворює код, що надходить на його входи, у сигнал тільки на одному з його виходів.

Дешифратори широко застосовуються в пристроях керування, у системах цифрової індикації з газорозрядними індикаторами, для побудови розподільників імпульсів по різних колах і т.д. В умовно-графічному позначенні дешифратора використовується символ DC (від анг. decoder — дешифратор).

Рис. 13.16. Дешифратор

Дешифратор двійкового п-розрядного коду має 2ⁿ виходів, тому що кожному з 2ⁿ значень вхідного коду повинний відповідати одиничний сигнал на одному з виходів дешифратора. Таблицю істинності для дешифратора четирирозрядного двійкового коду десяткових цифр можна одержати з таблиці 13.4, якщо вважати двійковий код ХЗ, ..., ХО вхідним словом, а десятковий — вихідним. Логічні функції, що описують роботу такого дешифратора, дуже прості: Y0= , , ,…, . Умовно-графичне позначення такого дешифратора двійкового коду в код «1 із 16», а також частина його принципової схеми зображені на малюнку 13.16. Як видно зі схеми, чотири входи кожного п’ятивходового елемента І — НЕ використовуються для реалізації логічної функції дешифрування, а п'ятий вхід потрібний для стробування вихідних сигналів.

Перетворювач двійково-десяткового коду в код семисегметного індикатора. Індикація чисел на табло і пультах подається, як правило, у десятковому виді. Ми знаємо, що для цього можна використовувати семисегментні світлодіодні чи рідкокристальні індикатори. Подаючи керуючу напругу на окремі

Рис 13.17. Сегменти індикатора (а) і перетворювач двійково-дестичного коду в код семисегментного індикатора (б)

елементи індикатора і викликаючи їх світіння (світлодіодні індикатори) або змінюючи його відтінок (рідкокристальні індикатори), ми можемо одержати зображення десяткових цифр 0, 1, ..., 9 (рис. 13.17, а).

Таблиця 13.5

Циф-ра	Двійково-десятичний код				Семисегментний код
	8	4	2	1	a	b	c	d	e	f	g
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	0 0 0 0 0 0 0 0 1 1	0 0 0 0 1 1 1 1 0 0	0 0 1 1 0 0 1 1 0 0	0 1 0 1 0 1 0 1 0 1	1 0 1 1 0 1 1 1 1 1	1 1 1 1 1 0 0 1 1 1	1 1 0 1 1 1 1 1 1 1	1 0 1 1 0 1 1 0 1 1	1 0 1 0 0 0 1 0 1 0	1 0 0 0 1 1 1 0 1 1	0 0 1 1 1 1 1 0 1 1

Для зручності перекладу двійкової інформації в десятковий вид часто використовують двоїчно-десятковий код (або код 8421), тобто представлення десяткових чисел у виді чотирирозрядних двійкових чисел.

Наприклад: 9₍₁₀₎=18+04+02+11= 1001₍₂₎;

Закон функціонування перетворювача двійково- десяткового коду в код семисегментного індикатора показаний у таблиці 13.5. Умовно-графічне позначення перетворювача коду 8421 в семисегментний – подано на рис 13.17, б.

Мультиплексор — це вузол, що здійснює перетворення паралельних цифрових кодів у послідовні. У електронних пристроях його застосовують для послідовного чи адресного опитування заданого числа джерел інформаційних сигналів і передачі цих сигналів на один вихід.

Рис. 13.18. Мультиплексор

Умовне позначення мультиплексора з чотирма інформаційними входами і його принципова схема подані на рисунку 13.18. Мультиплексор має два види входів: інформаційні (D) і кодові, або адресні (А) Вибір інформаційної лінії проводиться кодом, що надходить на адресні входи. Тому на вихід Q такого пристрою передається логічний рівень того інформаційного входу D_і номер якого i відповідає двійковому коду на адресних входах А1, А2. З принципової схеми випливає, що

Y=

Число інформаційних входів може бути збільшене, але при цьому прийдеться збільшити і розрядність адреса.