Джон Ф.Уэйкерли Проектирование цифровых устройств. Том I (2002) (1095889), страница 97
Текст из файла (страница 97)
5.31. Схематическое изображение дешифратора входное ходоки олово выходное ходоВ:и слово входы разрешения 5.4.1. Полные дешифреторы Самым распространенным является дешифратор пх2" или полный дешифратор (Ь(паху х(есофег) На вход такого дешифратора поступает п-разрядное двоичное кодовое слово, а на выходе возникает слово кода «! из 2"». Полный дешифратор применяется в том случае, когда необходимо активизировать точно один из 2" выходов, определяемый п-разрядным двоичным числом на входе.
На рис. 5.32(а), например, указаны входы и выходы, а в табл. 5.4 приведена таблица истинности дешифратора 2х4. Входное кодовое слово И, !О представляет собой целое число из интервала от О до 3. Выходные кодовые слова хЗ, 'т2, т1, ЪО формируются по следующему правилу: х! равно 1 толью в том случае, когда входное юдовое слово является двоичным представлением числа х и входной сигнал разрешения («паЫ« )при!) ЕН равен !. Если Е)х) = О, то на всех выходах устанавливается логический О.
На рис. 5.32(Ъ) показана схема дешифратора 2х4 на уровне вентилей. Каждый вентиль «1 д«код ируелн (с(есос(е) одну комбинацию входного кодового слова !1, !О, (Ь) УО (а) 'х'1 У2 Рис. 5.32. Дешифратор 2«4 (а) входы и выходы, (Ь) принципиальная схема В таблице истинности полного де шифратора среди входных комбинаций фигурирует символ «безразличного» значения, Если одно нли большее число входных величин не влияют на значения выходных сигналов при какой-то определенной комбинации сигналов на остальных входах, то такие входные сигналы в данной комбинации отмечаются символом «х». Это правило позволяет значительно уменьшить число строк в таблице истинности, а также делает более ясной функцию, выполняемую входными сигналами. 5.4. Дешифраторы 415 Табл. 5.4.
Таблица истинности для полного дешифратора 2х4 ЕН !1 !О Уз Уг У! УО и-разрядные входные кодовые слова полного дешифратора не обязательно должны представлять собой целые числа от 0 до 2"-1. В табл.5. 5, например, приводятся выходные сигналы механического кодирующего диска на восемь положений, которые представляют собой 3-разрядный код Грея, Восемь позиций диска можно декодировать 3-разрядным полным дешнфратором присвоив сигналам на выходах дешифратора соответствующие значения, как показано на рнс, 5.33. Табл. 5.5.
Позиционное кодирование 3-разрядным механическим кодирующим диском Двоичный выход !2 !1 !О дешифратора Положение диска Рис. 5.33. Применение полного дешифратора ЗхЗ для декодирова- ния кода Грея ЗНАЕТ!О ЗНАРТП ЗНАЕТ!2 ЕМАЗьЕ 0' 45" 90' 135ч 130' 225О 270' 315' 0 х х 1 0 0 1 0 ! ! ! О ! ! ! О 0 0 УО 0 0 1 У1 0 1 1 УЗ 0 1 0 У2 ! 1 0 УЗ 1 1 1 У7 1 0 1 УБ 1 0 0 У4 ОЕ60 РЕ64В Оеб! За ОЕ690 ОЕ6315 ОЕ6270 ОЕ6 180 ОЕ 6220 0 О 0 0 0 0 0 ! 0 0 1 0 0 1 0 0 ! 0 0 0 416 Глава 6.
Практическая разработка схем комбинационной логики Кроме того, нет необходимости использовать все выходы дешифратора, или даже декодировать все возможные входные комбинации. Например, десятичным дешифратор (г(есГта! десайег) или д«алчна-десятичный дешифратор (ВСР а«соде«) декодирует только первые десять входных двоичных комбинаций 0000— 1001, формируя на выходе сигнапы У0-'тЭ, 5.4.2.
Условные обозначения крупных логических элементов Перед описанием некоторых серийно выпускаемых дешифраторов 74-й серии, являющихся ИС средней степени интеграции, следует обсудить общие рекомендации по графическому изображению крупных логических элементов. Самое главное правило состоит в том, что в условном обозначении этих элементов входы рисуются слева, а выходы — справа. К верхней и нижней стороне условного изображения сигналы обычно не подводятся. Однако иногда сверху и снизу в явном виде изображают выводы дпя подключения напряжения питания и земли, особенно в том случае, когда они выведены в «нестандартных» местах.
(У большинства СИС напряжение питания и земля подключаются к выводам, расположенным по углам корпуса; например, у микросхем в корпусе Р! Р с 1б выводами это выводы 8 и 16.) Подобно обозначениям вентилей, в условных обозначениях более крупных логических элементов с каждым выводом связывают тот или иной активный уровень сигнала. Что касается активных уровней, то здесь важно использовать согласованные обозначения внутренних сигналов и внешних выводов. ЛОГИЧЕСКИЕ СЕМЕЙСТВА Большинство наборов логических вентилей и более крупных схем, многие из которых были описаны в параграфах 3.8 и 3.11, имеются в различных КМОП- и ТТЛ-семействах. В качестве примера можно привести микросхемы 741.8139, 748139, 74АЬ8139, 74АБ!39, 74Р139, 74НС! 39, 74НСТ! 39, 74АСТ139, 74АС!39, 74РСТ! 39 74АНС139, 74АНСТ!39, 74ЬС!39, 74ЬЧС139 и 74ЧНС139.
Все они являются полными дешифраторами 2х4, выполняющими одну и ту же логическую функцию, но реализованы в различных по своим электрическим характеристикам ТТЛ- и КМОП-семействах, причем иногда в разных корпусах. Кроме того, логические «макро»-элементы с теми же самым именами выводов и теми же функциями, что и '! 39 н другие популярные схемы 74-й серии, в качестве стандартных блоков имеются в большинстве библиотек в среде проектирования схем РРОА и специализированных ИС. Повсюду в этой книге обозначение «74х» применяется как универсальный префикс. Поэтому иногда мы будем его опускать и писать, например, '! 39. В реальной принципиальной схеме устройства, которое вы собираетесь построить или моделировать, необходимо указывать полное название микросхемы, так как временные параметры, нагрузка и корпус зависят от выбранного семейства.
5.4.дешифраторы 417 Как объяснялось в разделе 5.1.4, у больших логических элементов имена сигналов почти всегда выбираются ло названиям функций, выполняемых во)»лрм этих элементов. На рис. 5.34(а), например, приведено условное обозначение одного из двух дешифраторов 2х4 в микросхеме средней степени интеграции 74х! 39, которая будет подробно описана в следуюшем разделе, Когда сигнал на входе 6 переходит на активный уровень, возникает сигнал на одном из выходов УО-УЗ, номер которого определяется 2-разрядным кодом, поданным на входы А и В. Условное обозначение наглядно говорит о том, что сигналы на входе 0 и на всех выходных выводах имеют низкий активный уровень.
Когда условное обозначение микросхемы 74х139 фигурирует в принципиальной схеме реального устройства, каждый из сигналов на ее входах и выходах, связанных с другими микросхемами, имеет имя, которое указывает его функцию в этом устройстве. Однаю при рассмотрении микросхемы 74х139 отдельно тоже удобно, чтобы каждому внешнему выводу соответствовало какое-то имя сигнала, Рис. 5.34(Ь) демонстрирует выбранные нами в данном случае имена. Выводам с высоким активным уровнем сигнала дают то же самое имя, какое имеет внутренний сигнал, в то время как выводы с низким активным уровнем сигнала получают имя внутреннего сигнала с добавлением суффикса «Ь>.
1/2 74«1 39 1/2 74х1 38 УО ь У1 1. У2 1. УЗ 1. (а) Рис. 5.34. Условное обозначениеполовины сдвоенногодешифратора2х4типа 74«139: (а) условное обозначение; (Щ имена сигналов по умолчанию на внешних выводах СТАНДАРТ! ЕЕЕ НА УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ Повсюду в этой книге мы применяем «традиционные» обозначения больших логических элементов. Стандарт 1ЕЕЕ предусматривает нес«олью различных вариантов обозначения большихлогическихэлементов. Условиыеобозначення стандарта 1ЕЕЕ, а также все «за» и «против» и сравнение этого стандарта с традиционными обозначениями приведены в руководстве, доступном в Интернете на сайте иии.
сЫрр. соль 5.4.3. Сдвоенный дешифратор 2х4 типа 74х139 В одном корпусе микросхемы средней степени интеграции 74х!39 находятся два независимых одинаковых дешифратора 2х4. Принципиальная схема этой ИС на уровне вентилей приведена на рис. 5. 35(а). Обратите внимание, что выходы и вход разрешения микросхемы '139 имеют низкий активный уровень.
Большинство де- 439 Глава 5. Практическая равработка схем комбинационной логики 179 1. тях139 171 1. 1В (а) 113 тях139 ят! Ь (с) Рис. 5.35. Сдвоенный дешифратор 2х4 типа 74х139 (а) принципиальная схема с цоколевкой с~андартного корпуса О(Р с 16 выводами, (Ь) «радиционное услов- ное обозначение, (с) условное обозначение одного дешифратора Табл. 5.5. Таблица ис- тинностидля половины сдвоенного дешифра- тора 2х4типа74х139 Выходы Входы УЗ (. У2 (. У1 (. У01 В!.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
