41. Преобразователи кодов.
Операция изменения кода числа называется его перекодированием. Интегральные микросхемы, выполняющие эти операции, называются преобразователями кодов. Преобразователи кодов бывают простые и сложные. К простым относятся преобразователи, которые выполняют стандартные операции изменения кода чисел, например, преобразований двоичного кода в одинарный или обратную операцию. Сложные преобразователи кодов выполняют нестандартные преобразования кодов и их схемы приходится разрабатывать каждый раз с помощью алгебры логики.
Будем читать, что преобразователи кодов имеют п входов и к выходов. Соотношения между п и к могут быть любыми п=к, п <к, п>к. При преобразовании кода чисел с ними могут выполняться различные дополнительные операции, например, умножение на весовые коэффициенты. Примером невесового преобразования является преобразование двоично-десятичного кода в двоичный. Весовые преобразователи кодов используются при преобразовании числовой информации. Интегральные микросхемы преобразователей кодов выпускаются только для наиболее распространенных операций:
1. преобразователи двоично-десятичного кода в двоичный код;
2.преобразователи двоичного кода в двоично-десятичный код;
3.преобразователи двоичного кода в код Грея;
4.преобразователи двоичного кода в код управления сегментными индикаторами;
5.преобразователи двоичного или двоично-десятичного кода в код управления шкальными или матричными индикаторами.
Примерами простейших преобразователей кодов, которые широко применяются в цифровых устройствах, являются шифраторы и дешифраторы.
Шифратор (кодер) —логическое устройство, выполняющее логическую функцию— преобразование позиционного n-разрядного кода в m-разрядный двоичный, троичный или k-ичный код. Двоичный шифратор выполняет логическую функцию преобразования унитарного n-ичного однозначного кода в двоичный. При подаче сигнала на один из n входов (обязательно на один, не более) на выходе появляется двоичный код номера активного входа. Если количество входов настолько велико, что в шифраторе используются все возможные комбинации сигналов на выходе, то такой шифратор называется полным, если не все, то неполным. Число входов и выходов в полном шифраторе связано соотношением:
где
n—
число входов, m—
число выходных двоичных разрядов.
Троичный шифратор выполняет логическую функцию преобразования унарно n-ичного однозначного (одноединичного или однонулевого) кода в троичный. При подаче сигнала («1» в одноединичном коде или «0» в однонулевом коде) на один из n входов на выходе появляется троичный код номера активного входа.
Число входов и выходов в полном троичном шифраторе связано соотношением:
,
где n
— число входов, m
— число выходных троичных разрядов.
Число входов и выходов в полном k-ичном шифраторе связано соотношением:
,
где n
— число входов, m
— число выходных k-ичных
разрядов, k
— основание системы счисления.
Дешифратор
—
комбинационное устройство, преобразующее
n-разрядный двоичный, троичный или
k-ичный код в
-ичный одноединичный код, где k
– основание системы счисления. Логический
сигнал появляется на том выходе,
порядковый номер которого соответствует
двоичному, троичному или k-ичному коду.
Дешифраторы
являются устройствами, выполняющими
двоичные, троичные или k-ичные логические
функции (операции).Двоичный дешифратор
работает по следующему принципу: пусть
дешифратор имеет N входов, на них подано
двоичное слово
,
тогда на выходе будем иметь такой код,
разрядности меньшей или равной
,
что разряд, номер которого равен входному
слову, принимает значение единицы, все
остальные разряды равны нулю. Очевидно,
что максимально возможная разрядность
выходного слова равна
.
Такой дешифратор называется полным.
Если часть входных наборов не используется,
то число выходов меньше
и
дешифратор является неполным.
Часто дешифраторы дополняются входом разрешения работы. Если на этот вход поступает единица, то дешифратор функционирует, в ином случае на выходе дешифратора вырабатывается логический ноль вне зависимости от входных сигналов. Существуют дешифраторы с инверсными выходами, у такого дешифратора выбранный разряд показан нулём.