Герасимов В.Г. (ред). - Электрические измерения и основы электроники (1998) (529641), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Структурная схема универсального Ж-триггера (а), микросхема К555ТВб (6) Наконец, из рассмотрения строк 1 и 2 таблицы переходов (см.рис.б.17,а), приходим к выводу, что при условии В=,У=К синхронный .УК-триггер с прямым управлением по .У и К входам будет работать как 0-триггер (см.рнс.б. 18,в). На рис.6.19,а приведена схема универсального синхронного,УК-триггера, выполненного на двух синхронных ЛЯ-триггерах, один из которых О У называют ведущим, а другой 02 ведомым. Прн нулевом уровне сигнала на С-входе триггер О1 блокирован и не воспринимает информации по входам .У и К. Прн С=1 входная информация записывается в ведущий триггер, соответствующим образом изменяя его состояние.
Ведомый триггер при этом блокирован по инверсному Г-входу и находится в режиме хранения предыдущего состояния. По окончании импульса синхронизации информация из триггера У) У переписывается в ведомый триггер УУ2 Обратные связи с выходов 02 на входы логических элементов позволяю~ избежать запрещенного состояния на входах ведущего триггера. В условном обозначении микросхемы триггеров после номера серии имеют две буквы, первая из которых для всех триггеров — буква Т, а вторая указывает тип триггера ( — универсальные .УК-триггеры; К— комбинированные, например ЮТ-триггеры; Я вЂ” 0-триггеры; Р— Ф триггеры; Т вЂ” счетные триггеры).
Например, микросхема К555ТВб (рнс.б,19,6) представляет собой два синхронных.УК -триггера, собранных по схеме на рис.6.19,а, в каждый из которых добавлен дополннтельнмй вход асинхронного сброса в начальное (нулевое) состояние. Как уже отмечалось ранее, триггеры служат элементной базой длЯ построения более сложных ЦЭУ, а для самостоятельного применения вЫ пускаются в составе многих серий ТТЛ-, ТТЛШ- и КМОП-микросхем. Вопрос 6.2. Каким будет состояние иа выходе Д предварительно сбропгенного синхронного гК-триггера с прямыми информационными входами по окончании импульса синхронизации, если его з-вход подключить к инверсному выходу О „а на К-вход подать сигнал х. Варианты ответа: 6.2.1. Триггер будет установлен, если х=1, и сброшен, если х=О.
6.2.2. Триггер будет установлен, если х=О, и сброшен, если х=1. 6.2.3. Триггер будет установлен при любом сигнале х. 6.2.4. Триггер будет сброшен при любом сигнале л. 6.6. ТИПОВЫЕ КОМБИНАЦИОННЫЕ ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА Все известные и вновь создаваемые ЦЭУ любой сложности выполнякгт преобразование совокупности цифровых входных сигналов л' в выходные сигналы Уи могут быть отнесены к одному из двух основных кпассов: комбинационные и последовательностные ЦЭУ. Комбинаиионными называют .ЦЭУ, состояние и вылодов которо о в любой момент времени полностью определяется совокуггнотък~ ъь ических сигналов, присутствуюигих на т его информаиионныл входил Среди комбинационных ЦЭУ, получивших разнообразное и рименение в информационно-измерительной и вычислительной технике. игвестны такие устройства, как дешифраторы и шифраторы, мультиплексоры и демультиплексоры, арифметические и арифметико-логические устройства (АЛУ) и др.
Выходное состояние последовательностного ЦЭУ (конечного ав ~ очата) в данный момент времени определяется не только логичсскпмп сигналами на его входах, но еше зависит и от порядка (последова ~ ельности) их поступления в предыдущие моменты времени. Иными словами, конечные автоматы должны обязательно содержать элементы памяти, отражающие всю предысторию поступления логических сигналов и выполненные, например, на триггерах, в то время как комбинационные ЦЭУ могут быть целиком построены только на логических элементах. Рассмотрим наиболее распространенные типы комбинационных ЦЭУ, которые выпускаются в интегральном исполнении и широко "спользуются в современной цифровой технике. дешифратором 1'декодером) называюпг комбинаиионное ц'Э У, пред~ггэначенное для распознавания различных кодовых комбинаиий сигнатов "о его входах В простейшем случае каждой кодовой комбинации на ходах соответствует активный уровень сигнала только на одном из яь! мходов дешифратора. Такой дешифратор может применяться, напри- ~~Р для управления работой нескольких исполнительных механизмов.
огда для включения одного из них на входы дешифратора достаточно "чдать присвоенный этому механизму цифровой код. 277 В более общем случае каждой определенной комбинации на т входах дешифратора соответствует и-элементный код на его выходах. Такие дешифраторы иногда называют и р е о б р а з о в а т е л я м и к о д о в, Они широко используются в вычислительной технике, а также в приборах с цифровой индикацией, например, для управления индикаторами на светоизлучающих диодах. Поскольку десятичные цифры (от О до 9) пред ставляются 4-разрядным двоичным кодом, а стилизованные изображения всех десятичных цифр в известных типах светодиодных индикаторов чаще всего составляют из семи светящихся сегментов, такой дешифратор должен иметь 4 входа, 7 выходов и распознавать только первые десять из 16 возможных входных кодовых комбинаций.
Условное обозначение микросхем дешифраторов на корпусе ИС после номера ее серии имеет первой букву И (для всех цифровых устройств), а второй — букву Д. На, рис.6.20,а представлена схема подключения ТТЛ-дешифратора К5!4ИД! для управления семисегментным цифровым индикатором на светодиодах с объединенными катодными выводами. Дешифратор работает обычным образом при высоком уровне сигнала на входе Е.
Сигнал низкого уровня на этом входе независимо от информации на входах ЮΠ— ЮЗ переводит все выходы дешифратора в состояние логического нуля, в результате чего все светодиоды гаснут. Шисрратаром (кодерам) называют комбинациоиное ЦЭ У, преобразующее акп пивные уровни сигналов на его входах в соответствующий код на выходаз Из этого определения следует, что шифратор выполняет преобразование, обратное тому, которое делается дешифратором. В простейшем случае шифратор сопоставляет активному уровню на одном из входов и-элементный двоичный выходной код, поэтому количество его выходов всегда меньше, чем входов. Так, шифратор си-выходами может иметь максимальное количество входов, равное т=2". 20 ! 1 ! ! 1 1 1 а) б) Рис 6.20. Дешифраторы и шифраторы: а — схема подключения ТТЛ-лешиф ра гора К514ИД1; б — ТТЛШ-шифратор КМ555ИВ! В самом общем случае допускается, что на несколько входов шифратора могут одновременно поступать активные уровни, поэтому схему шифратора дополняют так называемым а р б и т р о м и р и о р н т е т о в, назначение которого распределить уровни приоритетов по номерам входов.
Шифраторы, допускающие такой режим, называют п р и о р и т е тн ы м и. Чаще всего в приоритетных шифраторах наивысшим уровнем приоритета обладает вход с наибольшим номером. В условном обозначении на корпусе шифратора после номера серии микросхсмы записывают буквы ИВ. Например, КМ555ИВ1 (рнс.6.20,б) представляет собой приоритетный шифратор с инверсными информационными входами,00 — 1:)7 и тремя инверсными выходами ГО - — У2. В этом шифраторе наивысшим уровнем приоритета обладает вход В7, Шифратор имеет инверсный вход Н запрета его работы, при низком уровне сигнала на этом входе шифратор не реагирует на информационные сигналы (обычно вход Е1 используют для отключения шифратора в те моменты времени, когда происходит смена входной информации).
Два дополнительных инверсных выхода ЕО н бЯ предназначены для построения на основе ИС КМ555ИВ1 более сложных схем многоразрядных шифраторов. На выходе ЕО (разрешения от выхода) появится низкий уровень напряжения, если на всех входах присутствуют высокие уровни. На групповом выходе (75' будет низкий уровень, если хотя бы на одном из этих входов имеется низкий уровень. Как правило, построение схемы шифратора сопряжено с наличием значительного количества факультативных условий, соответствующих запрещенным кодовым комбинациям на его входах.
Проиллюстрнруем это на примере следующей задачи. Задача 6.12. Построить схему шифратора с тремя прямыми входами (хзх2х ), в котором единичному уровню на одном из входов на выходах (УО1' ) сопоставляется двоичный код номера этого входа. Р е ш е н и е. В условиях задачи определены всего три состояния на входах, когда на каждом из них в отдельности присутствует высокий уровень.
Остальные комбинации исключены, что соответствует факультативным условиям, помеченным в таблице истинности шифратора (рис.6.21,а) буквами Ф. По этой таблице запишем выражение булевых функций на двух выходах шифратора уо Х(1 4) + ~(0,3,5,6,7); У1=с' (2,4)+~(0,3,5,6,7) 1 Ф 1 Ф где Х (...) — обозначены единичныс слагаемые, соответствующие Ф факультативным наборам. 279 а) в) Рис 6 2! К построению схемы шифратора: и — таблица истинности шифратора; о кар гы минимизации выходных функций Уо, У1', в — схема шифратора Нанесем все единичные и факультативные наборы на карты минимизации (рис.б.21,б), построенные для выходных функций Уо и У~ Содержимое в клетках с факультативными наборами доопределим таким образом. чтобы на картах минимизации получить максимальные размеры замкнутых областей при наименьшем количестве этих областей.
Окончательно получаем минимизированные выражения, описывающие работу шифратора Уо=х~+хз, У~ —— х2+хз. Схема шифратора на элементах ИЛИ приведена на рис. б.21,в. Му зыниилексором ппзывпют коибинпииоппое ЦЭ У с одним выходом, несколькими информпиионны ми и ) нрпвляюизими входпми, логическое с остояние нп выгоде которого новторяеп~ сигнпл нп одном из инфорлкщионных входов в соответствии с зпдпнным цифровым кодом нп уирпвляюи~ил входпл. Иными словами, мультиплексор коммутирует на свой выход сигнал входа, выбираемого при помощи цифрового кода на управляющих входах (р е ж и м в ы б о р а д а н н ы х).
Если цифровой код на управляющих входах поочередно принимает все возможные комбинации, состояние на выходе мультиплексора последовательно (с частотой смены управляющих кодов) повторяет состояние всех его информационных входов (р е ж и м м у л ь т и и л е к с н р о в а н и я д а н н ы х). Иногда говорят, что в этом режиме мультиплексор выполняет преобразование параллельного двоичного кода на информационных входах в последовательный код на его выходе. 280 Условное обозначение микросхем мультиплексоров на корпусе после номера серии имеет буквы КП. Например, К555КП7 представляет собой ТТЛШ-мультиплексор, содержащий три управляющих и 8 информационных входов (мультиплексор 8/1), прямой и инверсный выходы, а также стробирующий вход Е, разрешающий работу мультиплексора при низком активном уровне сигнала на этом входе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
