ответы на вопросы ко 2 лабе

9.1. Какие устройства называются дешифраторами, как они функционируют?

9.2. Для чего предназначены дополнительные управляющие входы в дешифраторах?

9.3. Как производится увеличение разрядности дешифраторов?

9.4. Как с помощью дешифратора реализовать произвольную логическую функцию?

9.5. Какие устройства называются демультиплексорами, как они функционируют?

9.6. Для чего предназначены дополнительные управляющие входы в демультиплексорах?

9.7. Как производится увеличение разрядности демультиплексоров?

9.8. Как с помощью демультиплексора реализовать произвольную логическую функцию?

9.9. Какие устройства называются мультиплексорами, как они функционируют?

9.10. Для чего предназначены дополнительные управляющие входы в мультиплексорах?

9.11. Как производится увеличение разрядности мультиплексоров?

9.12. Как с помощью мультиплексора реализовать произвольную логическую функцию?

9.1

Дешифратором (декодером) называется КУ с m входами и n выходами, преобразующее m-элементный параллельный код, поступающий на его входы, в активный сигнал (1 или 0), появляющийся только на одном из выходов. Каждому выходу соответствует своя кодовая комбинация на входах.

Условное графическое обозначение:

Входы обозначаются весами двоичных разрядов от 1 до 2m - 1, а выходы нумеруются от 0 до (n-1). Так как на m входах может быть 2m наборов входных переменных, то максимальное число выходов равно 𝑛_𝑚𝑎𝑥 = 2^𝑚.

Если n = 2m (используются все выходы) – дешифратор называется полным. Пример: двоичный дешифратор 3 – 8 (сокращенное обозначение дешифратора: из 3 входов в 8 выходов).

Если n < 2m (используется только часть выходов) – дешифратор неполный. Пример: недвоичный дешифратор 4 – 10 (двоично-десятичный).

9.2

Дешифраторы в интегральном исполнении, как правило, имеют дополнительный управляющий вход , по которому выполняется разрешение работы устройства. Таким образом, при подаче микросхема будет работать как дешифратор в соответствии с таблицей истинности, а при подаче на всех выходах дешифратора будут присутствовать неактивные уровни сигналов.

9.3

Входы EN часто используются для увеличения разрядности дешифраторов.

В случаях, когда необходимо создать дешифратор на большее число выходов на основе дешифраторов с меньшим числом выходов, используют принцип наращивания. Он заключается в том, что данные входы дешифраторов разбивают на группы, каждая из которых реализует свою группу логических функций.

9.4

Любая логическая функция в СДНФ – это дизъюнкция соответствующих минтермов. Следовательно, подключая на входы элементов ИЛИ эти термы, можно реализовать любую логическую функцию трех переменных.

9.5

Демультиплексором называется ЦУ, в котором сигналы с одного информационного входа распределяются в желаемой последовательности по нескольким выходам. Выбор нужной выходной шины, как и в мультиплексоре, обеспечивается кодом на адресных входах. При K адресных входах демультиплексор может иметь до 2K выходов.

9.6

В ряде случаев одни и те же микросхемы выполняют функции и демультиплексора и дешифратора. Так, например, микросхема К155ИД3, работает как дешифратор, если на обоих разрешающих входах поддерживать уровень логического нуля и служит для преобразования четырехразрядного двоичного кода в сигнал "1" на одном из 16 выходов.

Для создания режима демультиплексора 1->16 на один из разрешающих входов , например, V0 , подают уровень логического нуля, а другой (V1) используют в качестве информационного.

Кодовая комбинация на входах D0 , D1 , D2 , D3 переводит один из 16 выходов

в активное состояние. Сигналы на активном выходе повторяют в прямом виде сигналы, поступающие на раз решающий вход (V1 ).

9.7

Если общее число выходов разрабатываемого устройства превышает имеющиеся в выпускаемых интегральных микросхемах, то используют параллельное подключение нескольких схем.

9.8

9.9

Мультиплексор (от англ. multiplex – многократный) – это ЦУ, предназначенное для коммутации в желаемом порядке информации, поступающей с нескольких входных шин на одну выходную. С помощью мультиплексора осуществляется временное разделение информации, поступающей по разным каналам. Мультиплексор подобен бесконтактному многопозиционному переключателю

Мультиплексоры обладают двумя группами входов: информационными и управляющими и одним, реже двумя – взаимодополняющими (парафазными) выходами. К информационным входам B0, B1, B2, B3 подводятся информационные каналы.

К управляющим входам относятся адресные и разрешающие (стробирующие) входы. На адресные входы A0, A1 подается кодовая комбинация, в соответствии с которой тот или иной информационный вход подключается к выходу.

9.10

Разрешающий (стробирующий) вход управляет V одновременно всеми информационными входами независимо от состояния адресных входов. Запрещающий сигнал на этом входе блокирует действия всего устройства.

Наличие разрешающего входа расширяет функциональные возможности мультиплексора, позволяя синхронизировать его работу с работой других узлов.

9.11

Для наращивания разрядности мультиплексора используется разрешающий вход.

9.12

Случайную функцию более экономично реализовать с помощью мультиплексоров, которые являются универсальными ЛЭ. Полученная при этом схема компактна, гибка и её разработка проще.

На мультиплексорах, не имеющих вход стробирования Е, можно реализовать любую логическую функцию К+1 входной переменной, а на мультиплексорах, имеющих вход стробирования, логическую функцию К+2 переменных, заменяя при этом несколько корпусов логических элементов малой степени интеграции. Здесь К– число адресных входов мультиплексора.