Название: Вычислительная техника (Захаров Н. Г.)

Жанр: Энергетический

Просмотров: 1545


3.5. шифраторы

 

Шифраторы выполняют задачи обратные дешифраторам. С их помощью актив- ным значением определяемых входных сигналов можно поставить в соответствие за- данные выходные коды (комбинации выходных сигналов). Полный шифратор имеет n выходов и m = 2n  входов (рис. 3.10, а). Выходной сигнал шифратора в числовой ин- терпретации соответствует номеру возбужденного входа. Таблица истинности одного

из вариантов восьмивходового полного шифратора с единичными активными значе-

 

ниями входных сигналов представлена в таблице 3.6.

 

Для построения схемы шифратора рассмотрим закономерности формирования двоичных переменных на его выходах. Выход y1 соответствующий младшему разряду выходного кода, имеющему вес 1, должен принимать значение 1 при возбуждении любого из нечетных входов. Следовательно, это должен быть выход ЛЭ ИЛИ, к m/2 входам которого подключены все входы с нечетными номерами, то есть такими, дво-

ичное представление номера которых в младшем разряде имеет 1 (рис. 3.10, б).

 

 

0

 

1

 

2

 

3

 

4

 

5

 

6

 

7

CD

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
Х0

 

Х1

 

Х2

Y1

Х3

Y2

Х4

Y3

Х5

 

Х6

 

Х7

 

а

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 
Х1       Х2       Х4

Х3       Х3       Х5

Х

 

Х

 
Y1       Y2       Y3

5          6          Х6

Х7       Х7       Х7

 

б

 

Рис. 3.10. Условное графическое обозначение шифратора (а);

 

построение шифратора с помощью схем ИЛИ (б)

 

Следующий выход Y2, имеющий вес 2, должен возбуждаться при подаче сигна- ла на входы с номерами 2, 3, 6, 7, то есть с номерами, двоичное представление кото- рых во втором по старшинству разряде имеет единицу. Следовательно, Y2 также фор- мируется элементом  ИЛИ, имеющим m/2 входов. Таким образом, в общем случае Yk формируется элементом  ИЛИ  с  числом  входов  m/2, на который подаются те из входных переменных, двоичное представление номера которых в k-м разряде имеют единицу.

Таблица 3.6

 

Х7

Х6

Х5

Х4

Х3

Х2

Х1

Х0

У3

У2

У1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

1

0

0

1

0

1

0

1

0

1

0

 

 

При практической реализации шифратора может оказаться выгоднее использо- вать элементы И-НЕ. Тогда, в соответствии с двойственностью операций конъюнкции и дизъюнкции, входные переменные нужно брать с инверсией.

Рассмотренный шифратор обладает рядом недостатков:

 

1) невозможно наращивать информационную емкость (число входов и выхо-

 

дов), соединяя между собой шифраторы меньшей емкости;

 

2) для правильной работы шифратора необходимо, чтобы возбужден был все- гда строго один из входов. Во всех других случаях получаемый на выходе сигнал не отражает реальной ситуации на входе.

От этих недостатков свободен приоритетный шифратор. Такой шифратор рабо- тает как и рассмотренный, когда возбужденным является единственный вход. Когда возбуждено несколько входов, на выходе формируется число, указывающее мини- мальный из номеров возбужденных входов. Так, если возбуждены входы 3, 5, 6, то на выходе установится код числа 3.

Чтобы выделить ситуацию, когда отсутствуют возбужденные входы, в приори- тетном шифраторе имеется дополнительный выход Р, называемый выходом признака невозбуждения. Двоичная переменная Yp, формируемая на этом выходе, принимает значение 0, когда возбужден по крайней мере один из входов, и значение единицы в противном случае. Условное обозначение приоритетного шифратора с инверсными входами и выходами, имеющего m = 8 и n = 3, показано на рис. 3.11. Чтобы сделать возможным наращивание информационной емкости шифратора, в него введен до- полнительный вход разрешения Е.

E          PCD

 

Х 0      0

Х 1      1

Х 2      2          1          Y

Х 3      3

1

2          Y 2

Х 4

4

Х

5

Х 6

6

 

 
4          Y

3

5

 

 

Х 7      7

P          YP

 

 

Рис. 3.11. Условное обозначение приоритетного шифратора

 

С той же целью выходы Y1, Y2, Y3  выполняют либо с открытым коллектором, либо с тремя устойчивыми состояниями. Когда переменная ХЕ на разрешении равна 1, шифратор функционирует в соответствии с рассмотренным правилом. В противном случае сигнал на выходе Р принимает значение 1, а все остальные выходы переводят- ся в непроводящее состояние.