26.3 Дешифраторы

Дешифраторы – это КЦУ с m входами и n выходами, причем каждому двоичному набору на входах соответствует активный уровень только на одном из выходов. Активный уровень на данном выходе соответствует одному двоичному набору на входах. Если всем возможным двоичным наборам на входах соответствует отдельный выход, то есть n = то такой дешифратор называютполным. Если выходов меньше чем то такой дешифратор называют неполным. При этом некоторым входным комбинациям нет соответствующего выхода. УГО типичного дешифратора приведено на рисунке 26.11. Описание работы дешифратора в таблице 26.3.

Рисунок 26.11 – УГО дешифратора

Для удобства работы с дешифратором была принята такая нумерация выходов, чтобы активный уровень появлялся на том выходе, номер которого задается двоичным числом на входах.

В стандартные серии входят дешифраторы на 4 выхода (2 разряда входного кода), на 8 выходов (3 разряда входного кода) и на 16 выходов (4 разряда входного кода). Они обозначаются соответственно как 2–4, 3–8, 4–16. Различаются микросхемы дешифраторов входами управления (разрешения/запрета выходных сигналов), а также типом выхода: 2С или ОК. Выходные сигналы всех дешифраторов имеют отрицательную полярность. Входы, на которые поступает входной код, называют часто адресными входами. Обозначают эти входы 1, 2, 4, 8, где число соответствует весу двоичного кода (1 — младший разряд, 2 — следующий разряд и т.д.), или А0, А1, А2, А5.

Таблица 26.3 – Таблица истинности дешифратора

Схемотехнически дешифратор представляет собою совокупность конъюнкторов (или элементов И-НЕ в дешифраторах с инверсными выходами), не связанных между собой. Каждый конъюнктор (или элемент И-НЕ) вырабатывает одну из выходных функций. Дешифратор относится к числу быстродействующих узлов. Корпуса интегральных схем с большим числом выводов изготовлять сложно, и они дорогие. С этой точки зрения дешифраторы относятся к крайне неудачным схемам, так как у них при простой внутренней структуре и малом числе схемных элементов много внешних выводов. Для размещения в обычном недорогом корпусе годится только дешифратор с 4 информационными входами. Более «размерных» дешифраторов в сериях интегральных схем нет. Кроме того, в одном корпусе может быть несколько дешифраторов.

На практике дешифратор можно реализовать на элементах И, и в этом случае мы получим наиболее простой по структуре дешифратор, который можно реализовать также на элементах И-НЕ. Достоинство такого дешифратора, называемого линейным (рисунок 26.12), – высокое быстродействие.

Рисунок 26.12 – Внутренняя структурная схема дешифратора

Исторически сложилась группа дешифраторов, работа которых не совпадает со строгим определением работы дешифраторов. Это дешифраторы для семисегментных индикаторов. Они предназначены для управления работой семисегментных индикаторов. Для них определение звучит так: это КЦУ с 4 входами и 7 выходами. Причем каждому двоичному набору на входах соответствует уникальная комбинация активных уровней на выходах. Текущая комбинация активных уровней на выходах соответствует одному двоичному набору на входах и соответствует цифре, равной этому двоичному набору. Дешифратор для семисегментных индикаторов всегда неполный.

УГО типичного дешифратора для семисегментных индикаторов приведено на рисунке 26.13. Описание работы дешифратора для семисегментных индикаторов – в таблице 26.4.

Рисунок 26.13 – УГО семисегментного дешифратора

Таблица 26.4 – Таблица истинности семисегментного дешифратора

Микросхемы, выполняющие функции дешифратора, кодируются буквами ИД.