Дешифратори. Види двійкових дешифраторів
Дешифратори дозволяють перетворювати одні види бінарних кодів на інші. Наприклад, перетворювати позиційний двійковий код у лінійний вісімковий або шістнадцятковий. Перетворення проводиться у разі правилам, описаним у таблицях істинності, тому побудова дешифраторів не становить труднощів. Для побудови дешифратора можна скористатися правилами синтезу логічних схем довільної таблиці істинності.
Десятковий дешифратор
Розглянемо приклад розробки схеми дешифратора із двійкового коду в десятковий. Десятковий код зазвичай відображається одним бітом на одну десяткову цифру. У десятковому коді десять цифр, тому відображення одного десяткового розряду потрібно десять виходів дешифратора. Сигнал із цих висновків можна подати на десятковий індикатор. У найпростішому випадку над світлодіодом можна просто підписати цифру, що індикується. Таблиця істинності десяткового дешифратора наведена в таблиці 1.
Таблиця 1.Таблиця істинності десяткового дешифратора.
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
Для реалізації принципової схеми дешифратора скористаємося методом СДНФ, оскільки у його таблиці істинності кожному виході є лише одна логічна одиниця. В результаті отримаємо схему дешифратора, що реалізує таблицю істинності, наведену в таблиці 1. Ця схема наведена малюнку 1.
Як очевидно за принциповою схемою дешифратора, реалізації кожного рядка таблиці істинності знадобився логічний елемент " 4І " . Логічні елементи " АБО " не знадобилися, оскільки у таблиці істинності кожному виході є лише одне логічна одиниця.
Дешифратори випускаються як окремих мікросхем чи використовуються у складі складніших мікросхем. В даний час десяткові або восьмеричні дешифратори використовуються в основному як складова частина іншихмікросхем, таких як мультиплексори, демультиплексори, ПЗП або ОЗП.
Умовно-графічне позначення мікросхеми дешифратора на важливих схемах наведено малюнку 2. У цьому малюнку наведено позначення двоично-десятичного дешифратора, повна внутрішня принципова схема якого зображено малюнку 1.
Так само можна отримати принципову схему й у будь-якого іншого декодера (дешифратора). Найбільш поширені схеми вісімкових та шістнадцяткових дешифраторів. Для індикації такі дешифратори нині мало використовуються. В основному такі дешифратори використовуються як складова більш складних цифрових модулів.
Семісегментний дешифратор
Для відображення десяткових та шістнадцяткових цифр часто використовується семисегментний індикатор. Зображення семисегментного індикатора та назва його сегментів наведено малюнку 3.
Для зображення на такому індикаторі цифри 0 достатньо запалити сегменти a, b, c, d, e, f. Для зображення цифри '1' запалюють сегменти b та c. Так само можна отримати зображення всіх інших десяткових чи шістнадцяткових цифр. Усі комбінації таких зображень отримали назву семисегментного коду.
Складемо таблицю істинності дешифратора, який дозволить перетворювати двійковий код семисегментний. Нехай сегменти запалюються нульовим потенціалом. Тоді таблиця істинності семисегментного дешифратора набуде вигляду, наведеного в таблиці 2. Конкретне значення сигналів на виході дешифратора залежить від схеми підключення сегментів індикатора до виходу мікросхеми. Цісхеми ми розглянемо пізніше, на чолі, присвяченій відображенню різних видів інформації.
Таблиця 2. Таблиця істинності семисегментного дешифратора
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
Відповідно до принципів побудови довільної таблиці істинності за довільною таблицею істинності отримаємо принципову схему семисегментного дешифратора, що реалізує таблицю істинності, наведену в таблиці 2. Цього разу не будемо детально розписувати процесрозробка схеми. Отримана принципова схема семисегментного дешифратора наведено малюнку 4.
Для полегшення розуміння принципів роботи схеми на виході логічних елементів "І" показані номери рядків таблиці істинності, які вони реалізують.
Наприклад, на виході сегмента a логічна одиниця з'явиться тільки при подачі на вхід комбінації двійкових сигналів 0001 (1) і 0100 (4). Це здійснюється об'єднанням відповідного ланцюга елементом "2АБО". На виході сегмента b логічна одиниця з'явиться тільки при подачі на вхід комбінації двійкових сигналів 0101 (5) і 0110 (6), і так далі.
В даний час семисегментні дешифратори випускаються у вигляді окремих мікросхем або використовуються у вигляді готових блоків у складі інших мікросхем. Умовно-графічне позначення мікросхеми семисегментного дешифратора наведено малюнку 5.
Як приклад семисегментних дешифраторів можна назвати такі мікросхеми вітчизняного виробництва, як К176ІД3. У сучасних цифрових схемах семисегментні дешифратори зазвичай належать до великих інтегральних схем.
Разом зі статтею "Види двійкових дешифраторів" читають: