Комбинационные цифровые устройства

К комбинационным ЦУ относятся: дешифраторы, шифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, комбинационные сумматоры и АЛУ. Дешифратором называется комбинационная цифровая схема с несколькими входами и выходами, преобразующая код, подаваемый на входы, в сигнал на одном из выходов. Если дешифратор, имеющий n входов, имеет 2n выходов, то такой дешифратор называется полным. Если количество выходов меньше, то дешифратор называется неполным

Рис. 1 Схема дешифратора (а), условное обозначение (б), таблица истинности (в)

Рис. 2 Схема шифратора(а), условное обозначение (б), таблица истинности (в)

Шифратором называется устройство, предназначенное для преобразования чисел из десятичной системы в двоичную. Логическая схема шифратора на два выхода приведена на рис.2. В соответствии с таблицей истинности (рис. 120в), используя карты Вейча, получаем: Y0=X1+X3; Y1=X2+X3.

Рис.3 Схема мультиплексора (а), условное обозначение (б), таблица истинности (в)

Нетрудно видеть, что в шифраторе сигнал, подаваемый на вход X0, не используется. Основное применение шифраторов - это введение первичной информации с клавиатуры (преобразование десятичного кода в двоичный), например, ИС К555ИВ3.

Мультиплексором называется комбинационное цифровое устройство, предназначенное для управляемой передачи информации с нескольких источников в один выходной канал. Мультиплексор можно реализовать, используя логические элементы "И" и дешифратор. Мультиплексор имеет один выход, информационные входы и адресные или управляющие входы (рис.121). В зависимости от кода, подаваемого в адресные шины X0, X1 один из информационных входов подключается к выходному каналу. Функция алгебры логики, описывающая работу мультиплексора, имеет вид:

Демультиплексором называется комбинационное логическое устройство, предназначенное для управляемой передачи данных от одного источника

информации в несколько выходных каналов. Демультиплексор имеет один информационный вход, n адресных шин и 2n- выходов. Для данной схемы:

При построении арифметико-логических устройств (АЛУ) необходимо,

наряду с операцией суммирования, выполнять ряд логических операций. Для этого можно использовать ИС К561ИП3, которая представляет собой четырех-разрядное АЛУ, выполняющее 16 логических и арифметико-логических операций. Вид выполняемой операции определяется управляющим кодом, поступающим на входы S3,S2,S1,S0,M. Результаты выполненной операции снимаются с выходных шин F3, F2, F1, F0. Схема имеет вход переноса P0 и выход переноса Pi+1. Выход K является встроенным компаратором. K=1 при A=B. Выходы G и H используются для организации ускоренного переноса. Для организации АЛУ с разрядностью больше 4 используют две или более схем К561ИП3.

Цифровые компараторы предназначены для сравнения цифровых кодов. Количество входов определяется разрядностью чисел. На выходе обычно формируются сигналы A=B, A>B и A<B. На рис.4 изображена ИС К561ИП2 на четыре разряда. Для восьмиразрядного кода берутся две схемы, для двенадцати - три и т.д.

Рис. 4 Цифровой компоратор (а), таблица истинности (б)

электронный цифровой логический информация

Прочитайте еще и эти статьи:

Создание низкоразмерной среды в арсениде галлия для устройств микро- и наноэлектроники
В настоящее время основным материалом функциональной электроники является ареснид галлия, как самый универсальный по своим электрофизическим свойствам из всех полупроводниковых материалов типа. Физико-химические свойства пористых полупро ...

Построение систем охранно-пожарной сигнализации на базе оборудования НПК Союзспецавтоматика
Одной из главных составляющих информационной безопасности является организация защиты информационных ресурсов предприятия на всех направлениях его деятельности. Проблемы организации информационной безопасности становятся все более сложными и пра ...