47950 (597370), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Основное назначение демультиплексора - распределение сигнала с линии по нескольким каналам (обратное мультиплексору).
Таблица истинности для n=8 и m=3 (табл.5.6)
Таблица 5.6
Таблица истинности для n=8 и m=3
v3 | v2 | v1 | y1 | y2 | y3 | y4 | y5 | y6 | y7 | y8 |
0 | 0 | 0 | x | |||||||
0 | 0 | 1 | x | |||||||
0 | 1 | 0 | x | |||||||
0 | 1 | 1 | x | |||||||
1 | 0 | 0 | x | |||||||
1 | 0 | 1 | x | |||||||
1 | 1 | 0 | x | |||||||
1 | 1 | 1 | x |
где х принимает значение 0 или 1.
Работа демультиплексора описывается уравнениями:
Функциональная схема демультиплексора, построенного по этим уравнениям для n=4, m=2 (рис.5.5).
Рис 5.5 Функциональная схема демультиплексора с четырьмя выходами.
5.4 Дешифраторы
Полным дешифратором называют комбинационную схему, имеющую n входов и 2n выходов и реализующую на каждом выходе функцию, представляющую собой минтерм n переменных.
Дешифраторы являются преобразователями кодов, выполняющих преобразование двоичного и двоично-десятичного кодов в унитарный код. Унитарный код двоичного n-разрядного числа представляется 2n разрядами, только один из разрядов которого равен 1 [6].
Поэтому в полном дешифраторе каждой комбинации значений входных сигналов х1,..., хn соответствует сигнал, равный 1, только на одном выходе, на остальных выходах сохраняются сигналы 0. На выходах вырабатываются 1 при минтермах соответственно:
Такой системе уравнений, например, для n=2 соответствует табл.5.7.
Таблица 5.7. Таблица истинности
х2 | х1 | f0 | f1 | f2 | f3 |
0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
Пример 5.2. Синтезировать преобразователь кода прямого замещения в двоично-десятичный код 2421.
Решение 1. Код прямого замещения представляет собой обычное представление одноразрядного десятичного числа в двоичной системе счисления, т.е.
2. Двоично-десятичный код 2421 соответствует представлению числа в виде
Таким образом, преобразователь кодов представляет собой схему с четырьмя входами и четырьмя выходами.
3. Составляют таблицу истинности для логической функции преобразователя кодов (табл.5.8).
Таблица 5.8
Таблица истинности преобразователя кодов
Десятичное число | Код прямого замещения | Двоично-десятичный код 2421 на выходе | |||||||
х1 | х2 | х3 | х4 | у1 | у2 | у3 | у4 | ||
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | |
2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | |
3 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | |
4 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | |
5 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | |
6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | |
7 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | |
8 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
9 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
1 | 0 | 1 | 0 | ФУНКЦИЯ НЕ ОПРЕДЕЛЕНА | |||||
1 | 0 | 1 | 1 | ||||||
1 | 1 | 0 | 0 | ||||||
1 | 1 | 0 | 1 | ||||||
1 | 1 | 1 | 0 | ||||||
1 | 1 | 1 | 1 |
4. Получают логическую функцию преобразователя кодов в виде СДНФ путем записи "по единицам", представленную системой уравнений:
5. Получают логическую функцию в виде МДНФ с помощью карт Карно рис.5.6
х1х2 х3х4 | 00 | 01 | 11 | 10 | х1х2 х3х4 | 00 | 01 | 11 | 10 | |
00 | х | 1 | 00 | 1 | х | 1 | ||||
01 | 1 | х | 1 | 01 | х | 1 | ||||
1 | 1 | х | х | 11 | 1 | х | х | |||
10 | 1 | х | х | 10 | 1 | х | х |
у1=х1+х2х3+х2х4
х1х2 х3х4 | 00 | 01 | 11 | 10 | х1х2 х3х4 | 00 | 01 | 11 | 10 | |
00 | х | 1 | 00 | х | ||||||
01 | 1 | х | 1 | 01 | 1 | 1 | х | 1 | ||
1 | 1 | х | Х | 11 | 1 | 1 | х | х | ||
10 | 1 | х | Х | 10 | х | х |
Рис. 5.6. Карты Карно.
у4=х4
Синтезируемая схема реализует четыре функции. Ее можно представить как простое объединение схем, реализующих каждую функцию отдельно. Но это не экономично. Целесообразно преобразовать совокупность этих функций к такому виду, чтобы реализующие их схемы содержали общие части, а схема с четырьмя выходами представляла собой единое целое.
Для выполнения этого условия, используя избыточные наборы входных переменных х1х2х3х4, которые отмечены на картах Карно крестиками, образуют минимальные покрытия для каждой из четырех функций, которые включали бы возможно больше однотипных объединений клеток на картах.
В итоге получают МНДФ логической функции:
у1=х1+х2х3+х2х4=х1+х2(х3+х4)