Boit_K__Cifrovaya_yelektronika_BookZZ_or g (773598), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Как устроен код Хеммивга и как происходит исправление ошибок? ГЛАВА 9 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ КОДОВ И УРОВНЕЙ 9.1. Преобразователи кодов Преобразователи кодов служат для преобразования информации из одного кода в другой. 9.1.1. Расчет преобразователей кода Преобразователи кодов рассчитываются по правилам синтеза схем. Вковм Иифармвцив в ком Кйквив Иифаамвиив в кадо Хвммингв Рве. 9.1. Преобразователь из кода Аахена в код Хеммиита. Желаемый преобразователь кода нужно представить в виде таблицы истинности. По таблице истинности следует записать для каждого выхода нормальную форму ИЛИ.
Затем ее следует максимально упросппь. По упрощенным уравнениям синтезируют схему. Пример Постройте преобразователь из кода Айкена в двоично-десятичный код. Нужна схема с 4 входами и 4 выходами согласно рис. 9.2. Операции, которые должна производить зта схема, представлены в таблице истинности на рис. 9.3. Для выходов Дп Д„оз и Дв получаются следующие нормальные формы ИЛИ: Я = (А л ВлСл Л) ч(А л В л С лЪ)ч(А л ВлС лй)ч ч (А л В л С л Э) ч (А л В л С л Э); Количество входов преобразователя кода всегда соответствует количеству битов преобразуемого кода.
Для 4-битового кода (тетрадного кода) необходимы 4 входа. Количество выходов соответствует количеству битов кода, в который нужно преобразовать. Если производится преобразование из кода Айкена в код Хемминга, то необходимы 4 входа и 7 выходов (рис. 9.1). ~~244 Глава Р. Преобразование кодов и уровней кед лаю!ни в с о всо- я о, О*, Рис.
9.2. Преобразователь из кода Айкена в ВСЮ-код (двоично-десятичный). Рис. 9.3. Таблица истинности преобразователя нз кода Айкена в ВСЮ-код (двоично-десятичный). Дз =(Ал ВлСлР)ч(АлВлС лР)ч(А л ВлСлР)ч(А л ВлСлР); Цз = (А л В лСлР) ч(А л ВлС л Р)ч (А л В лСл Р)ч (А л В лСлР); Ц„= (А л В л С л Р) ч (А л В л С л Р) . Нормальные формы ИЛИ упрощаются с помощью диаграмм Карно (рнс. 9.4). Я =(Ал ВлС)ч(АлСлР)ч(А лСлР); Дз =(ВлСлР)ч(ВлСл Р); Цз =(А лВл С)ч(ВлСлР)ч(А л ВлСл Р); Д, = ВлСлР.
в с..о я*в*с лсо в.с о л..б б с', =(л в С) ~(я с о) (л С*6) а,-(в е О) (в с 6) в*с о д в с в с о о, -(л в с) (в с о) (л с о) о„=в с*о Рис. 9.4. Упрощение нормальной формы ИЛИ. 9.1.Щ е 3 2ф По упрощенным уравнениям можно строить схему. Если в наличии имеются только элементы И-НЕ, то уравнения нужно соответствующим образом пересчитать. На рис. 9.5 показана схема в базисе И-НЕ. Я =АлВлСлАлСлРлАлСлР; Ц„= ВлС лРл В лСл Р; Цт=АлВлСлВлСлРлАлВлСлР; а=а Ве л. По этому алгоритму могут рассчитываться преобразователи кодов для любого типа преобразования. Для преобразований между часто применяемыми кодами в распоряжении имеются готовые микросхемы. 9.1.2.
Преобразователи десятичного кода в ВСО-код Во многих цифровых схемах — прежде всего в вычислителях — вводятся десятичные цифры. Требуется преобразование из десятичного кода в двоичный или в двоично-десятичный код. а в с О а, Рае. 9.5. Преобразователь иа кода Ааквна в ЗСР-код (двоична-десятичный). ( 246 Глава 9. Преойраювание кодов и уровней Преобразователи из десятичного кода в ВСВ-код выполняют преобразование десятичных цифр в двоичные числа. Десятичный код является кодом 1 из 10.
Преобразователи кодов, преобразующие десятичные цифры в ВСЮ-код, должны иметь 10 входов и 4 выхода. Так как десятичная цифра 0 в ВСР-коде выражается как 0000, то вход для десятичной цифры 0 не нужен. Итак, необходимы только 9 входов (рис. 9.6). Е, Е, Е десятичная кдд Е о, все- «дд Рве. Я.б. Преобразователь из десатичного кода в ВСг)-код (двоична-десятичный). Схема может быть рассчитана по алгоритму разд.
9.1.1. Однако ее можно синтезировать исходя из простых рассувгдений. Таблица истинности преобразователя кодов, преобразукпцего десятичные цифры в ВСЮ-код, представлена на рис. 9.7. Каждый 1-сигнал на одном из входов должен вызывать 1-сигнал на определенных выходах. Входной сигнал должен распределяться на соответствующие выходы.
Для этой задачи можно применить матричный переключатель (рис. 9.8). Каждый выход снабжается 1-сигналом через элемент ИЛИ. Преобразователи кодов, преобразующие десятичные цифры в ВСЮ-код, производятся в виде микросхем. В ТТЛ-исполнении это, например, микросхемы 74147 и 84147. Рвс. Я.7. Таблица истинности преобразователя из десятичного кода в ВСЮ-код (двоично-десатичный). 9.1 ар е д 2ф е, е е е е, е е, е л Рис. 9.8. Схема преобразователя из десятичного кода в ВСВ-код (двоична-десятичный). а„ ) а, ) о.
> 9.1.3. Преобразователи ВСО-кода в десятичный код Для преобразования ВСЮ-чисел в десятичные нужны преобразователи из ВСЮ-кода в десятичный. Такой преобразователь кода должен иметь 4 входа для приема ВСЮ-цифр. Для каждой десятичной цифры требуется свой выход. Единичный сигнал на выходе десятичной цифры 3 означает, что должна быть отображена цифра 3. Такой вид изображения цифровой информации применяется в цифровых указательных трубках (см.
Бойт, Электроника, ч. 2). Однако экономически целесообразным является визуализация информации на 7-сегментных индикаторах (см. раза. 9.1.9). Преобразователи из ВСО-кода в десятичный преобразуют ВСР-числа в десятичные. Расчет преобразователя из ВСЮ-кода в десятичный код очень прост. Как следует из таблицы истинности на рис. 9.9, для каждого выхода получается только одна полная конъюнкция. Рвс.
9.9. Таблзща истинности преобразователя из ВСВ-кода в десятичный. ~локк г х.лх хх г и ы о с в д 2, (О) г, и) 2, (2) (з) 2, (4) г, ы) Е (6) Е (7) г, (6) 2, (9) Рис. Я.10. Принципиальная схема преобразователя из ВС77-кода в десятичный. и. 16 15 !4 13 12 1! !О 9 ВСО-входы Оозд доопихихи выходы О 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Цоколввко Вид оввоху 1 2 3 4 5 6 7 3 О, асан ! н 4 4нн ! н ОНОН Онн ОННН н ! НО ОН НОН нанн н н ННОН НННО нннн ОНН нхн нн! ннн ннн ннн ннн ннн ннн ннн ннн ннн ннн ннн ннн ннн ннн ннн ннн ОНН н4н Н НО ннн ннн ннн н ни ннн ннн ннн ни н ннн н ни нннн нннн нннн нннн н ни н нннн Оннн нанн НН ОН НННО нннн нннн нннн нннн нннн нннн Рис. Я.11. Цоколевка, параметры и таблица уровней микросхемы Н.Н281-7442А (б!Ошепз), ю,лггт и ф гьН 281-7442А Н.Н285-8442А Модуль гт.Н28!/285 преобразует ВСО-код.
Входы можно напрямую подключать к выходам всех десятичных счетчиков, при этом Я соединяется с О, В с О, Сс О и Ос О . Статические параметры е температурных зонах 1 и 5 Условия испытаний тип Напряжение питания 4,75 5,0 Входное напряжение Н-уровня ие 475 В 2,0 В Кн Входное напряжение [.-Уровня 0,8 Входное напряжение на клеммах 1,5 и =4,75В,-!=12мА а -и ! и,=475в,и =2в, и = 0,8 В, Н = 800 м кА Выходное напряжение Н-уровня 2,4 3,4 Выходное напряжение О -уровня и =475в,ии=2В, и, = О 8 В, 1„= Тв мА 0,2 0,4 В иах и, = 5,25 в, и, = 5,5 в Входной ток на канал и =5258,и =24В Н.входной ток на канал 18 их=048,и =525В ивходной ток на канал Ток короткого замыкания на канал выхода 28 Ток питания 9 Время прохождения сигнала (быстродействие 14 17 10 мА мА 17 Логические параметры Коэффициент разветвления по выходу на канал Н-сигнал ь-сигнал 10 Входной нагруэочный коэффициент на канал Время переключения, при и,=5 В,7„=25 С к выходу 0 к выходам от 1 до 9 к выходу 0 к выходам от 1 до 9 иа= 5,25 В и =525В Н„= 400 Ом С, = 15 пф Ниж- ний гюедел В Верх- ний предел л Един и ил изме- рения Входные переменные А, В, С и В должны быть доступны в прямой и инверсной формах.
Для реализации полных конъюнкций необходимы 10 элементов И, каждый с четырьмя входами (рис. 9.10): У =АлВлСлЭ; У,=АлВлСлЮ; У, = А л В л С л В( У«=АлВлСлЭ; У,=АлВлСлЮ, У,=АлВлСлЭ; У,=АлВлСлЮ. У»=АлВлСлЗ; У3АлВлСлО; У,=АлВлСлЭ; 9.1.4. Преобразователи десятичного кода в код с избытком 3 Преобразователи десятичного кода в код с избытком 3 кода преобразуют десятичные цифры в 4-битовые комбинации кода с избытком 3, Преобразователь кода может быть рассчитан по методике разд. 9.1.1. Однако проще рассчитать его по принципу матричного переключателя. 1-состояния на десятичных входах «распределяются» на выходы с избытком 3 посредством элементов ИЛИ (рис. 9.12). 9.1.5.
Преобразователи кода с избытком 3 в десятичный код Преобразователи кода с избытком 3 в десятичный код преобразуют 4-битовые комбинации кода с избытком 3 в десятичные цифры. Схема на рис. 9.10 может быть получена путем логического рассуждения. Каждой 4-битовой комбинации ВСЮ-кода должен однозначно соответствовать один выход. Такое соответствие можно получить, производя над битами операции И или НЕ.
Преобразователи кодов, преобразующие ВСЮ-код в десятичные цифры, производятся в виде микросхем. В ТТЛ-исполнении это, например, микросхема Е).Н281-7442А. На рис. 9.11 изображена цоколевка микросхемы вместе с ее параметрами и таблицей уровней. При наличии десятичной цифры на выходе на нем действует ь-уровень. Это целесообразно, если цифровые индикаторы управляются через драйверы. Если на входы А, В, С и Ю схемы И.Н281-7442А подаются 4-битовые комбинации, которые не принадлежат к двоично-десятичному коду (так называемые псевдотетрады), то такие комбинации не приводят к выводу цифры.
Таблица уровней на рис. 9.11 показывает, что псевдотетрады не выводятся. бб. Пб бб б бД А, А, Десбебчный А А, А А А, А Я о, А А, А А А А 4 А А А Рис. 9.14. Преобразователи де- сатичного кода в код с избыт- ком 3. Расчет преобразователя кода не требуется. Он может быль построен как преобразователь ВСЕ)-кода в десятичный — с соответствующей для кода с избытком 3 разводкой. Необходимы входные переменные в прямой и инверсных формах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
