Раздел III. Сложные комбинационные функциональные узлы Методические рекомендации для студентов

При изучении раздела особое внимание следует обратить на классификацию комбинационных микросхем средней сложности и различные варианты реализации комбинацион­ных узлов на тех или иных микросхемах.

Лекция 5. Сложные комбинационные схемы

В отечественных условных обозначениях этой группы микросхем обычно первой идет буква И, в частности сочетание ИВ обозначает шифраторы, ИД – демультиплексоры-дешифраторы, ИМ – сумматоры, ИП – прочие микросхемы повышенной сложности, например, схемы контроля четности, перемножители, арифметико-логические устройства и др. В эту же группу входят: СП – схемы сравнения кодов, КП – коммутаторы (мультиплексоры) информационных потоков, ПР и ПП – преобразователи кодов, РЕ, РР, РТ, РФ – постоянные ЗУ.

5.1. Преобразователи кодов: классификация, назначение и функционирование

Определим понятие преобразователя – будем называть преобразователем устройство, выходные сигналы которого СООТВЕТ­СТ­ВУЮТ входным по некоторому ПРАВИЛУ (в такой интерпретации усилитель – это преобразователь текущего значения сигнала по правилу …).

Преобразователи кодов используются для преобразования ФОРМЫ цифровой информации, причем ПРАВИЛО преобразования задается таблицей соответствия. Обычно эта таблица отображает правило сохранения численного значения числовой информации. Численное значение, как правило, выражается в привычной десятичной системе счисления.

Преобразователи кодов имеют n входов и k выходов. Соотношения между числами n и k могут быть любыми: n=k, n>k и n<k. Преобразователи кодов можно разделить на два типа: с невесовым преобразованием и с весовым преобразованием кодов. Примером преобразователей первого типа являются преобразователи двоично-десятичного кода в код семисегментного индикатора десятичных цифр. Преобразователи второго типа используются, как правило, для преобразования числовой информации.

Как и все комбинационные узлы устройств ЧПУ, преобразователи кодов могут быть выполнены на логических микросхемах малой сложности, на микросхемах средней сложности (обычно на коммутаторах), на специальных микросхемах, на ПЗУ и ПЛМ. Выбор конкретного решения зависит от сложности алгоритма перекодирования. В некоторых случаях для этого применяют даже микропроцессоры (например, в клавиатурах современных персональных ЭВМ). На УГО преобразователи кодов обозначаются X/Y или «конкретный код/конкретный код», например G/B (преобразователь кода Грея в позиционный бинарный).

Специальные микросхемы для преобразования различных кодов в двоичный позиционный код (схемы описаны ниже):

• унитарного – шифраторы (CD);

• десятичного – через двоично-десятичный;

• двоично-десятичного – микросхема ПР6;

• двоичного с паритетом – ИП2, ИП5;

• кода Грея – ЛП5, ЛП12;

• кода Джонсона – приоритетный шифратор (PRCD).

Специальные микросхемы для преобразования двоичного кода в различные коды (описаны ниже):

• в унитарный – дешифраторы (DС);

• в двоично-десятичный – микросхема ПР7;

• в двоичный с паритетом – ИП2, ИП7;

• в код Грея – ЛП5, ЛП12, хотя нет смысла;

• в код Джонсона – специальный дешифратор (X/Y).

Рассмотрим поочередно различные преобразователи кодов.