Преобразователи кодов
Преобразователи кодов служат для преобразования входных двоичных кодов в выходные двоично–десятичные и наоборот. Находят применение в схемах многоразрядной десятичной индикации. На схемах обозначаются буквами X/Y. Например, микросхема к155пп5 представляет преобразователь двоично-десятичного кода, в код семисегментного индексатора:
1, 2, 4, 8 – информационные входы.
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 – выходы для управления светодиодной матрицей (показана справа)
Вход Е используется либо для осуществления индикации (подачей на него логического 0), либо для гашения индикатора (подачей на него логической 1). Микросхема имеет выход ОК. Работа преобразователя осуществляется в соответствии с таблицей истинности:
Сегмент светится, если на него подаётся логическая 1.
Шифраторы (кодеры) и дешифраторы (декодеры)
Шифратор – это комбинационное устройство, преобразующее десятичные числа в двоичную систему счисления, причём каждому входу может быть поставлено в соответствие десятичное число, а набор выходных логических сигналов соответствует определённому двоичному коду. Шифратор иногда называют «кодером» (от англ. Coder) и используют, например, для перевода десятичных чисел, набранных на клавиатуре.
Функции шифратора показаны на рисунке:
УГО и таблица истинности шифратора приведены на рисунке:
Из таблицы видно, что на выходах 1, 2, 4, 8, формируется двоичный код номера входной линии (x0, х1 …… x9), на которую приходит входной сигнал. Одновременное поступление нескольких входных сигналов приводит к неопределённости на выходах.
Дешифратором называется комбинационное устройство, преобразующее n – разрядный двоичный код в логический сигнал, появляющийся на том выходе, десятичный номер которого соответствует двоичному коду. Функции дешифратора показан на рисунке:
УГО и таблица истинности дешифратора показаны на рисунке:
Активным всегда являются только один выход. Легко заметить, что активируется тот выход, адрес которого установлен на входах.
Дешифраторы широко используются в цифровой аппаратуре.
Мультиплексоры и демультиплексоры (Концентраторы)
Mультиплексор — устройство, имеющее несколько сигнальных входов, один или более управляющих входов и один выход. Мультиплексор позволяет передать сигнал с одного из входов на выход; при этом выбор желаемого входа осуществляется подачей соответствующей комбинации управляющих сигналов.
Аналоговые и цифровые мультиплексоры значительно различаются по принципу работы. Первые электрически соединяют выбранный вход с выходом (при этом сопротивление между ними невелико — порядка единиц/десятков ом). Вторые же не образуют прямого электрического соединения между выбранным входом и выходом, а лишь «копируют» на выход логический уровень ('0' или '1') с выбранного входа. Аналоговые мультиплексоры иногда называют ключами или коммутаторами.
Устройство, противоположное мультиплексору по своей функции, называется демультиплексором. В случае применения аналоговых мультиплексоров (с применением ключей на полевых транзисторах) не существует различия между мультиплексором и демультиплексором и такие устройства могут называться коммутаторами
Практически во всех новых сетевых стандартах концентратор является необходимым элементом сети, соединяющим отдельные компьютеры в сеть. Концентратор образует из отдельных физических отрезков кабеля общую среду передачи данных - логический сегмент (рисунок 1). Следует особо подчеркнуть, что какую бы сложную структуру не образовывали концентраторы, например, путем иерархического соединения (рисунок 1), все компьютеры, подключенные к ним, образуют единый логический сегмент, в котором любая пара взаимодействующих компьютеров полностью блокирует возможность обмена данными для других компьютеров.
Рис. 1. Логический сегмент, построенный с использованием концентраторов
Появление устройств, выполняющих роль центров коммутации, потенциально позволяет улучшить управляемость сети и ее эксплуатационные характеристики (модифицируемость, ремонтопригодность и т.п.). С этой целью разработчики концентраторов часто встраивают в свои устройства, кроме основной функции повторителя, ряд вспомогательных функций, весьма полезных для улучшения качества сети.
Различные производители концентраторов реализуют в своих устройствах различные наборы вспомогательных функций, но наиболее часто встречаются следующие:
Объединение сегментов с различными физическими средами (например, коаксиал, витая пара и оптоволокно) в единый логический сегмент;
Автосегментация портов - автоматическое отключение порта при его некорректном поведении (повреждение кабеля, интенсивная генерация пакетов ошибочной длины и т.п.);
Поддержка между концентраторами резервных связей, которые используются при отказе основных;
Защита передаваемых по сети данных от несанкционированного доступа (например, путем искажения поля данных в кадрах, повторяемых на портах, не содержащих компьютера с адресом назначения);
Поддержка средств управления сетями - протокола SNMP, баз управляющей информации MIB.