Дешифратори, мультиплексори, демультиплексори

Дешифраторами називають цифрові пристрої комбінаційного типу, що мають кілька входів і виходів, у яких певним комбінаціям вхідних сигналів відповідають цілком певні комбінації вихідних сигналів. Іноді такі пристрої називають декодерами. Різноманітність дешифраторів дуже широка, але в мікропроцесорній техніці звичайно використовуються так звані лінійні дешифратори.

Лінійним дешифратором називається пристрій, що здійснює перетворення n -розрядного двійкового коду в m -розрядний унітарний код. Унітарний код може бути прямим, якщо одна «1» у деякому розряді m -

розрядного двійкового коду й

m 1 нулів, або зворотним, якщо один «0» і

m 1

одиниць. Наприклад, запис унітарного коду для

m 4

буде мати вигляд:

прямого – 1000, ... , 0010, 0001

зворотного – 0111, ... , 1101, 1110

Схема дешифратора має n входів, на які надходять відповідні розряди

двійкового коду

x_n , x_n1,..., x₂ , x₁

й m виходів, на яких формуються розряди

унітарного коду

y_m1,..., y₁, y₀ . Так, наприклад, дешифратор, що має

n 3

входів, буде мати

m 2ⁿ 8

виходів. Таблиця істинності цього дешифратора

наведена на рис. 1.11, його функціональна схема й умовне графічне позначення показані на рис. 1.12.

Функціональна схема дешифратора побудована відповідно до рівнянь

y₇...y₀

і являє собою 8 кон’юнкторів з 3-я входами, кожний з яких реалізує

18

одну з вихідних функцій. Якщо виходи дешифратора проінвертирувати, то вийде дешифратор зі зворотним унітарним кодом або, як його називають, дешифратор з інверсними виходами.

x3 x2	x1	y0 y1 y2 ... y6 y7
0 0	0	1 0 0 ... 0 0
0 0	1	0 1 0 ... 0 0
0 1	0	0 0 1 ... 0 0
………		………………………
1 1	0	0 0 0 ... 1 0
1 1	1	0 0 0 ... 0 1

Рис. 1.11. Таблиця істинності дешифратора для

n 3

входів

19

x3 x2 x1

1 1 1

^& y0=х3·х2·х1

^& y1=х3·х2·х1

^& y2=х3·х2·х1

^& y3=х3·х2·х1

^& y4=х3·х2·х1

^& y5=х3·х2·х1

^& y6=х3·х2·х1

^& y7=х3·х2·х1

a)

	1	DC	0
			1
			2 3
	2		4 5
			6
	4		7

б⁾

Рис. 1.12. Дешифратор: а) функціональна схема; б) умовне позначення

Варіант схемної реалізації мультиплексора «4-1» і його умовне графічне зображення наведені на рис. 1.13.

A0 _{A0 DS 0} 1

2

A1 _{A0 3}

&

	A0 A1	MS 4-1
	D0 D1 D2 D3

D0

&

_D1 1

y

&

D2

&

D3

1. б)

Рис. 1.13. Мультиплексора: а) функціональна схема; б) умовне зображення

Мультиплексор побудований як сукупність дешифратора двійкового адресного коду й чотирьох двовходових елементів «І», виходи яких об'єднані елементом «АБО». Очевидно, що стан виходу буде залежати від адресної

комбінації

A₀ , A₁

й стану відповідної їй входу

Д_i .

Демультиплексор – це схема, що виконує функцію, яка є зворотною для функції мультиплексора, тобто це комбінаційна схема, що має один

інформаційний вхід _Д _, n інформаційних виходів _y₀ , y₁,..., y_{n1 }

і k керуючих

(адресних) входів _A₀ , A₁,..., A_{k 1 }. Двійковий код, що надходить на адресні входи,

визначає один з n виходів, на який передається значення змінної з інформаційного входу _Д _.

Таблиця функціонування демультиплексора, що має

n 4

інформаційних

виходів _y₀ , y₁, y₂ , y_{3 }

і k 2

адресних входів _A₀ , A_{1 }, зображена на рис. 1.14.

Д	А0,	А1	в0	в1	в2	в3
0	0	0	0	0	0	0
1	0	0	1	0	0	0
0	0	1	0	0	0	0
1	0	1	0	1	0	0
0	1	0	0	0	0	0
1	1	0	0	0	1	0
0	1	1	0	0	0	0
1	1	1	0	0	0	1

20

Рис. 1.14. Таблиця істинності демультиплексора для

n 4 виходів

Схема демультиплексора і його умовне зображення показані на рис. 1.15.

A0 _{A0 DS 0} 1

2

A1 _{A0 3}

D

a)

_& y0

	A0 A1	DC	0 1 2 3	y
				y
				y
	D			y

_& y1 ⁰

1

2

_{& y2} 3

_& y3

б)

Рис. 1.15. Демультиплексор: а) функціональна схема; б) умовне зображення

Схему реалізовано з використанням тривходових елементів «І» і двох

інверторів. Передача сигналу із входу _Д _

на один з виходів буде відповідати

адресній комбінації на входах

A₀ , A₁ .