Шифраторы
Двоичные шифраторы преобразуют код 1 из N в двоичный код, то есть выполняют микрооперацию, обратную микрооперации дешифраторов. При возбуждении одной из входных цепей шифратора на его выходах формируется слово, отображающее номер возбужденной цепи.
Полный двоичный шифратор имеет 2n входов и n выходов. Одно из основных применений шифратора – ввод данных с клавиатуры, например, когда нажатие клавиши с десятичной цифрой должно приводить к передаче в устройство двоичного кода данной цифры (тетрады двоично-десятичного кода). В этом случае нужен неполный шифратор 10 4. Принципы построения шифраторов рассмотрим на этом примере.
Таблица функционирования шифратора:
Вход |
Выход |
|||
|
a3 |
a2 |
a1 |
a0 |
F0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
F1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
F2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
F3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
F4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
F5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
F6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
F7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
F8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
F9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Из
таблицы видно:
;
Выразим в базисе И-НЕ
На основании этих выражений строим шифратор:
Преобразователи кодов
Преобразователи кодов изменяют вид кодирования данных. В ЭВМ используют несколько форм представления информации. Входные и выходные устройства оперируют с привычными человеку десятичными кодами, вычисления ведутся в двоичных (двоично-десятичных) кодах. В широком смысле слова к преобразователям кодов можно отнести многие цифровые устройства (например, шифраторы и дешифраторы). Однако по традиции они выделены в определенные классы.
Преобразователи прямого кода в обратный реализуется сложением по модулю 2 значений данного кода и сигнала управления преобразователем:
При этом нулевое значение сигнала управления обеспечивает прохождение на выход схемы прямого кода числа.
При единичном сигнале управления каждый разряд выходного кода будет инверсией соответствующего разряда входного кода. Если преобразуется число, содержащее знаковый разряд, то его значение может быть непосредственно использовано как сигнал управления.
Преобразователи двоично-десятичного кода в двоичный и наоборот.
С ростом объемов ЗУ стало рациональным выполнять преобразователи кодов на основе памяти (табличным методом). Типовые ИМС ПР6 (2-10 2) и ПР7 (2 2-10) построены на ПЗУ емкостью 256 бит.
Таблица преобразования двоично-десятичных кодов в двоичные в пределах полутора тетрад (не включая младшие разряды) имеет вид.
Десятичные |
Входы |
Выходы |
||||||||
|
a5 |
a4 |
a3 |
a2 |
a1 |
y5 |
y4 |
y3 |
y2 |
y1 |
0, 1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2, 3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
4, 5 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
6, 7 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
8, 9 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
10, 11 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
12, 13 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
14, 15 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
38, 39 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
На основе этой таблицы производится программирование ПЗУ.
Условное обозначение:
Для преобразования кодов большой разрядности собираются схемы с каскадированием рассмотренных шестиразрядных преобразователей.
Схемы для преобразования двух и трех тетрад двоично-десятичного кода в двоичный содержат соответственно 2 и 6 ПЗУ.
Например:
При необходимости любую строку таблицы можно легко получить, пользуясь закономерностью:
в первых пяти строках таблицы выходы совпадают со входами;
в пяти следующих выходное слово есть входное слово, из которого вычитается 3;
в пяти следующих вычитается 6;
в пяти следующих вычитается 9 и так далее.
Для примера: 55 – слово 01010101 (2-10) и 00110111 (двоичный код)
ИМС позволяет преобразовывать в пределах одной тетрады в обратные и дополнительные коды.