2.3. Побудова комбінаційних вузлів з використанням дешифраторів
Побудова комбінаційних вузлів з використанням дешифраторів засноване на тому, що дешифратор реалізує всі можливі конституанти одиниці n змінних. Тому побудова вузла зводиться до об'єднання по АБО тих виходів Fj дешифратора, номери яких відповідають номерам конституант одиниці СДНФ функції, що описує роботу вузла. На Рис. 2.1, а показана схема реалізації функцій суми Si і перенесення Рi+1 однорозрядного суматора:
,
.
Якщо дешифратор має інверсні виходи, то об'єднання його виходів виконується на елементі І-НІ (Рис. 2.1, б):
;
.
Р
ис.
2.1 Побудова комбінаційних вузлів
2.3. Використання дешифратора для реалізації пзп малого обсягу
Нехай потрібно реалізувати ПЗП, зберігає чотири восьми розрядних слова. Використання стандартних ІС ПЗП в даному випадку недоцільно через їх значно більшого інформаційного обсягу і відповідно більшої вартості, а також через необхідність використання апаратно-програмних засобів для програмування даних в ПЗП. Простіше реалізувати систему з восьми ФАЛ, в якості яких розглядаються окремо взяті розряди збережених слів. Так як в нашому випадку зберігаються чотири слова, то адреса ПЗП буде двохрозрядним (дивіться таблицю 2.1).
Таблиця 2.1
-
а1
а0
Q7
Q6
Q5
Q4
Q3
Q2
Q1
Q0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
0
1
1
1
1
0
1
1
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
1
0
1
0
1
1
1
0
Візьмемо дешифратор 1 з 4-х з активним нулем виходу і на його основі реалізуємо необхідну систему ФАЛ (дивіться рис11). Пояснення: розряд Q7 реалізований з допомогою двухвходового елемента І-НІ, хоча можна було б використовувати і двовходового елемент І з підключенням його входів до виходів y0 і y1 дешифратора, або як Q7 = a1; розряд Q6 є константою “0”; розряди Q5 і Q2 є однаковими функціями; розряд Q4 є інверсією виходу y1 дешифратора; розряд Q3 — константа “1”; а як розрядів Q1 і Q0 просто використовуються виходи y1 і y3 відповідно.
Рис. 2.2 Реалізація ПЗП малого об’єму
Якщо використовувати в якості інвертора двовходового вентиль І-НІ, то з Рис. 2.2 видно, що дане ПЗП реалізується на двох ІС: дешифраторі 1 з 4-х і ІС типу 4 х 2 І-НІ, причому у останньої один вентиль буде вільним і може бути використаний для інших цілей. Використання дешифратора в якості детектора стану. Якщо потрібно виявити тільки один набір змінних (наприклад, адресу зовнішнього пристрою, вузла мережі тощо), то немає необхідності використовувати ІС дешифратор, а достатньо застосувати один вентиль, або компаратор двійкових кодів, або адресний компаратор. Детектор стану часто використовується при побудові лічильника з довільним модулем рахунку.
В якості інших застосувань дешифратора можна відзначити наступні:
дешифратори можуть бути реалізовані на універсальних селекторах-мультиплексорах, виконаних на елементах КМДП-типу і двонаправлених напівпровідникових ключах — в цьому випадку необхідно враховувати особливості реалізації стробування цих схем;
спільне використання дешифратора і мультиплексора дозволяє побудувати компаратор двох багаторозрядних двійкових чисел;
дешифратор широко використовується при побудові матричних комутаторів;
з використанням дешифраторів можуть бути побудовані матричні суматори і так далі.
Висновки
Отже, в ЕОМ широко застосовуються схеми на основі дешифраторів. Ці схеми називаються комбінаційними. До них також відносяться схеми суматорів, що широко використовуються в ЕОМ мультиплексори, демультиплексори, ПЗП малого об’єму, комбінаційні вузли та інше.
Дешифратор – схема, що має п входів (xn – x1) і 2n виходів (F0 – F2n–1) і що використовується для перетворення n-розрядного двійкового коду на вході в певну комбінацію сигналів на виході.
Мультиплексор (комутатор) – комбінаційна багатовхідна схема з одним виходом F1. Входи мультиплексора поділяються на інформаційні х1, …, хп і керуючі (v1, …, vk). Звичайне 2k = n, де k і п – число керівних і інформаційних входів відповідно. Код, що поступає на керуючі входи, визначає один з інформаційних входів, значення змінною якого передається на вихід F1.
Демультиплексор – схема, що виконує функцію, зворотну функції мультиплексора, тобто це комбінаційна схема, що має один інформаційний вхід (x1), п інформаційних виходів (F1 – Fn) і k керуючих входів vk – v1. Звичайно, так само як і у мультиплексорів, 2k = n.
Побудова комбінаційних вузлів з використанням дешифраторів засноване на тому, що дешифратор реалізує всі можливі конституанти одиниці n змінних.
ПЗП малого об’єму реалізується на основі використання дешифратора в якості детектора стану. Використовуються 8 ФАЛ, в якості яких розглядаються окремо взяті розряди збережених слів.
Звідси слідує, що дешифратор досить часто використовується в різних технічних пристроях і виконує різні функції.