Эрл Гейтс - Введение в электронику

Рис. 35-2. Десятично-двоичный шифратор с приоритетом.

На рис. 35-3 изображено логическое обозначение шифратора с приоритетом. Шифраторы этого типа используются для преобразования десятичных чисел с клавиатуры в двоично-десятичный код 8421. Десятично-двоичный шифратор и десятично-двоичный приоритетный шифратор всегда можно найти там, где есть ввод с клавиатуры. Это калькуляторы, клавиатуры компьютеров, электронные пишущие машинки и телетайпы.

Рис. 35-3. Логическое обозначение десятично-двоичного шифратора с приоритетом.

35-1. Вопросы

1. Что такое шифрование?

2. Что делает шифратор?

3. В чем разница между обычным шифратором и приоритетным шифратором?

4. Нарисуйте логическое обозначение десятично-двоичного приоритетного шифратора.

5. Где применяются десятично-двоичные шифраторы?

Дешифратор— это одна из наиболее используемых комбинационных логических схем. Он преобразует сложный двоичный код в распознаваемую цифру или символ.

Например, он может дешифровать число в двоично-десятичном коде в одну из десяти возможных десятичных цифр. Выход такого дешифратора используется для работы цифрового отсчета или дисплея. Дешифратор этого типа называется дешифратор 1 на 10 или дешифратор 4 линии-на 10-линий.

На рис. 35-4 изображены десять элементов НЕ-И, требующихся для дешифрации 4-разрядного числа в двоично-десятичном коде в десятичную цифру. Когда на всех входах элемента НЕ-И высокий уровень, на его выходе 0. На всех других выходах элементов НЕ-И дешифратора — высокие уровни. Для того, чтобы каждый раз не рисовать все логические элементы цепи, используется обозначение, показанное на рис. 35-5.

Рис. 35-4. Двоично-десятичный дешифратор.

Рис. 35-5. Логическое обозначение двоично-десятичного дешифратора.

Два других типа дешифраторов — это дешифратор с восемью выходами и дешифратор с шестнадцатью выходами (рис. 35-6).

Рис. 35-6. Логические обозначения дешифраторов 1 на 8 ( А) и 1 на 16 ( Б).

Дешифратор с восемью выходами преобразует входное трехразрядное слово в напряжение на одном из восьми выходов. Дешифратор с шестнадцатью выходами преобразует входное четырехразрядное слово в напряжение на одном из шестнадцати выходов. Его также называют дешифратор 4 линии-на-10-линий.

Специальным типом дешифратора является дешифратор стандартного двоично-десятичного кода в коды семисегментного индикатора. Он преобразует двоично-десятичный код в специальный 7-разрядный код, обеспечивающий работу семисегментного индикатора, отображающего десятичные цифры (рис. 35-7).

Рис. 35-7. Конфигурация семисегментного индикатора.

Индикатор состоит из семи светодиодных сегментов, которые загораются в различных комбинациях, отображая каждую из десяти десятичных цифр, от 0 до 9 (рис. 35-8).

Рис. 35-8. Использование семисегментного индикатора для отображения десятичных цифр.

Кроме семисегментных светодиодных индикаторов существуют индикаторы накаливания, люминесцентные и жидкокристаллические индикаторы.

Работа каждого из этих индикаторов основана на одном принципе. Сегмент активируется либо высоким, либо низким уровнем напряжения. На рис. 35-9 изображены два типа светодиодных индикаторов: с общим анодом и с общим катодом. В каждом случае светодиодный сегмент должен быть смещен в прямом направлении для того, чтобы он излучал свет. В случае с общим катодом, при высоком уровне (1) сегмент светится, а при низком (0) — нет.

Рис. 35-9. Два различных типа светодиодных индикаторов.

На рис. 35–10 изображена декодирующая логическая цепь, преобразующая двоично-десятичный код в код семисегментного индикатора. Обращаясь к рис. 35-7, заметим, что сегмент асветится для цифр 0, 2, 3, 5, 7, 8 и 9; сегмент bсветится для цифр 0, 1,2, 3, 4, 7, 8 и 9 и т. д. Для определения логической схемы, необходимой для зажигания каждого сегмента дисплея, могут быть записаны выражения Булевых функций. Логическое обозначение дешифратора двоично-десятичного кода в код семисегментного индикатора изображено на рис. 35–11, — это цепь, содержащая в интегральной микросхеме.

Рис. 35–10. Дешифратор двоичного кода в код семисегментного индикатора.

Рис. 35–11. Логическое обозначение дешифратора двоично-десятичного кода в код семисегментного индикатора.

35-2. Вопросы

1. Что такое дешифратор?

2. Для чего используются дешифраторы?

3. Нарисуйте логическое обозначение дешифратора 1 на 10.

4. Для чего предназначен дешифратор двоично-десятичного кода в код семисегментного индикатора?

5. Какие коды могут использоваться в дешифраторах?

Мультиплексор— это цепь, используемая для выбора и передачи на выход одного из нескольких входных сигналов. Например, неэлектронным мультиплексором является однополюсный многопозиционный переключатель (рис. 35–12).

Рис. 35–12. Однополюсный, многопозиционный переключатель, используемый в качестве мультиплексора в неэлектронных цепях.

Многопозиционные переключатели широко используются в электронных цепях. Однако в цепях, работающих с высокими скоростями, требуются мультиплексоры для автоматического выбора и высокоскоростного переключения.