Большая техническая энциклопедия
0 1 3 5 8
D N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
Л- ЛА ЛЕ ЛИ ЛО ЛУ ЛЮ

Линейный дешифратор

 
Линейный дешифратор является наиболее быстродействующим. Он представляет собой всего лишь одну логическую ступень элементов, которая непосредственно и осуществляет дешифрирование входных данных. На рис. 3.43 в качестве примера приведена схема линейного дешифратора на 3 разряда на синхронных элементах.
Линейный дешифратор представляет собой набор логических схем, на каждую из которых поступает входное слово; схема формирует выходной сигнал при определенной комбинации кода.
Если линейный дешифратор собирается из стандартных клапанов с количеством входов, не меньшим числа разрядов дешифрируемого слова, то он потребует меньшего числа клапанов, чем прямоугольный дешифратор.
Линейный ( иатричвый дешифратор. Поэтому линейные дешифраторы на большое число входов ( га 3) не применяют. В таких случаях используют прямоугольные ( ступенчатые) дешифраторы. Для реализации такого дешифратора входное число ( слово) разбивают на группы разрядов ( слоги) и для каждого слога строят линейный дешифратор. Группа линейных дешифраторов, число которых равно числу слогов, представляет собой первый каскад прямоугольного дешифратора, В последующем каскаде выполняется конъюнкция выходных значений линейных дешифраторов предыдущего каскада.
Если линейный дешифратор собирается из стандартных клапанов с количеством входов, не меньшим числа разрядов дешифрируемого слова, то он потребует меньшего числа клапанов, чем прямоугольный дешифратор.
Схема линейного дешифратора является наименее экономичной с точки зрения затрат оборудования.
Схема линейного дешифратора двухразрядного числа, выполненная на логических элементах И, представлена на рис. 1.7.1, а ( здесь у х х2х; у2 - х хгх1; уэ x3x2xl; уц X3x2xl; у 3 2 ь Уь з 2 ь У 7, хзхгх.
Матричные или линейные дешифраторы являются одноступенчатыми, так как при их построении используют конъ-юнкторы, число входов которых равно разрядности входного слова.
Прямоугольный дешифратор.| Пирамидальный дешифратор. Эта группа линейных дешифраторов, равная числу слогов, представляет собой первый каскад прямоугольного дешифратора. В любом последующем каскаде выполняется операция конъюнкции частичных выходных значений, образованных линейными дешифраторами предыдущего каскада.
Выходы I ступени линейных дешифраторов организуют четвертичные двоичные числа, которые на II ступени ( оконечной) дешифрируются с помощью двухвходовых схем конъюнкции на N - 2n выходов.
При построении схем линейных дешифраторов существенным ограничением является высокая требуемая нагрузочная способность ( коэффициент разветвления по выходу q) элементов входного регистра ( триггеров счетчика), с которых значения разрядов числа подаются на входы дешифратора.
Схема линейного дешифратора ( а и его условное графическое обозначение ( б.| Схема двухступенчатого дешифратора. Выходы первого и второго линейных дешифраторов подаются на двухвходовые схемы И второй ступени матричного дешифратора, которые образуют его подсхему на 256 выходов.

Какие ограничения накладываются на схему линейного дешифратора системой интегральных элементов.
Количество разрядов дешифрируемого слова в линейном дешифраторе ограничивается максимально допустимым числом входов т логического элемента и нагрузочной способностью элементов входного регистра.
Структурная схема прямоугольного дешифратора на 256 выходов. Прямоугольный дешифратор содержит первую ступень из нескольких линейных дешифраторов, на каждом из которых дешифрируется группа разрядов входного слова. Во второй ступени прямоугольного дешифратора осуществляется совпадение выходных сигналов по матричной схеме пар линейных дешифраторов на двухвходовых вентилях. Если количество линейных дешифраторов первой ступени нечетно, например Z 3, то выходы оставшегося без пары линейного дешифратора первой ступени собираются на двухвходовых вентилях с выходами второй ступени, образуя третью ступень прямоугольного дешифратора.
Непосредственное использование этого выражения приводит к так называемым линейным дешифраторам.
Выходы второй ступени матричного дешифратора и первой ступени третьего линейного дешифратора подаются на двухвходовые схемы третьей ступени матричного дешифратора, которые образуют его подсхему на 1024 выхода.
Схема матричного дешифратора. Выходы второй ступени матричного дешифратора и первой ступени третьего линейного дешифратора подаются на двухвходовые схемы третьей ступени матричного дешифратора, которые образуют его подсхему на 1024 выхода.
Чаще всего фактором, ограничивающим число разрядов N в линейном дешифраторе, является допустимая нагрузка на элементы входного регистра.
Применение прямоугольного дешифратора может оказаться более выгодным, чем использование линейного дешифратора, в тех случаях, когда велико число входов и нежелательно использование требующихся для построения линейного дешифратора элементов с большим числом входов.
Так как количество выходов дешифратора равно 2, то для построения линейного дешифратора потребуется 2 элементов И на п входов. Сложность устройств, построенных на интегральных микросхемах, принято оценивать по количеству корпусов, необходимых для построения данного устройства, или по общему числу информационных входов. Имея это в виду, оценим сложность линейного дешифратора на п входов.
Из таблицы видно, что при количестве входов 2 - 3 целесообразно строить линейный дешифратор, а при 4 и более входах более экономичным является двухступенчатый дешифратор.
Дешифраторов на элементах И-НЕ и И-ИЛИ-НЕ дополнительные инверторы должны стоять во всех ступенях ( включая линейный дешифратор), так как эти инверторы входят в состав конъюнкторов.
Очевидно, что количество оборудования, необходимого для реализации прямоугольного дешифратора, гораздо меньше, чем для реализации линейного дешифратора.
Линейный дешифратор на десять выходов ( ИС типа SN 7445.
В тех случаях, когда разрядность дешифрируемого кода ( М) превышает максимальное число входов тэ схемы И типового элемента ИС, прямая реализация линейного дешифратора оказывается невозможной и требуется осуществить каскадное включение схем И.
В составе ИС, выпускаемых отечественной промышленностью, обычно отсутствуют логические элементы с коэффициентом объединения более восьми и этим значением ограничена разрядность входных чисел линейного дешифратора, если не применяются дополнительные расширители по входу.
Применение прямоугольного дешифратора может оказаться более выгодным, чем использование линейного дешифратора, в тех случаях, когда велико число входов и нежелательно использование требующихся для построения линейного дешифратора элементов с большим числом входов.
Варианты функционального обозначения дешифратора. С увеличением числа входов ( разрядности) усложняется построение дешифраторов за счет множества соединений. Поэтому линейные дешифраторы строят не более чем на 3 - 5 входов.
В прямоугольном ( матричном) дешифраторе дешифрируемое слово разбивается на несколько подслов. Подслова дешифрируются на отдельных линейных дешифраторах, выходы которых подключают на вход следующей ступени дешифратора.
Схема линейного дешифратора ( а и его условное графическое обозначение ( б.| Схема двухступенчатого дешифратора. В прямоугольном ( матричном) дешифраторе дешифрируемое слово разбивается на несколько подслое. Подслова дешифрируются на отдельных линейных дешифраторах, выходы которых подключают на вход следующей ступени дешифратора.
В прямоугольном ( матричном) дешифраторе дешифрируемое слово разбивается на несколько подслов. Подслова дешифрируются на отдельных линейных дешифраторах, выходы которых подключают на вход следующей ступени дешифратора.
Рассмотрим основные разновидности дешифраторов. На рис. 3 - 58 показан способ построения линейного дешифратора на примере схемы дешифратора для трехразрядного входного слова. Схема представляет собой набор из восьми трехвходовых клапанов И, на входы которых поданы все возможные комбинации прямых и инверсных значений разрядов слова.
Пирамидальные дешифраторы отличаются от линейных лишь использованием только двухвходовых конъюнкторов вне зависимости от разрядности дешифрируемого числа, а коэффициент разветвления триггеров входного регистра и всех логических элементов дешифратора также равен двум. Таким образом, пирамидальные дешифраторы свободны от ограничений, свойственных линейным дешифраторам, но в них используется большее количество ЛЭ. При проектировании цифровых устройств на ИС первостепенную роль играет не количество ЛЭ в устройстве, а количество требуемых корпусов ИС. В то же время количество ЛЭ, располагаемых в одном корпусе ИС, определяется главным образом требуемым количеством выводов. Следовательно, в одном корпусе ИС можно расположить большее число двухвходовых конъюнкторов, чем трехвходовых, и пирамидальная структура дешифратора, оцениваемая по требуемому числу корпусов ИС, может оказаться эквивалентной или более предпочтительной, чем линейная.
Эта группа линейных дешифраторов, равная числу слогов, представляет собой первый каскад прямоугольного дешифратора. В любом последующем каскаде выполняется операция конъюнкции частичных выходных значений, образованных линейными дешифраторами предыдущего каскада.
Прямоугольный дешифратор содержит первую ступень из нескольких линейных дешифраторов, на каждом из которых дешифрируется группа разрядов входного слова. Во второй ступени прямоугольного дешифратора осуществляется совпадение выходных сигналов по матричной схеме пар линейных дешифраторов на двухвходовых вентилях. Если количество линейных дешифраторов первой ступени нечетно, например Z 3, то выходы оставшегося без пары линейного дешифратора первой ступени собираются на двухвходовых вентилях с выходами второй ступени, образуя третью ступень прямоугольного дешифратора.
На рис. 3.44 в качестве примера приведена схема прямоугольного дешифратора на 4 разряда. Все слово разбито на 2 группы по 2 разряда, каждая из которых вначале дешифрируется линейным дешифратором. Во втором каскаде формируются выходные сигналы дешифратора.
В прямоугольном дешифраторе осуществляется ступенчатая дешифрация. При этом дешифрируемое слово разбивается на группы разрядов ( чаще всего две группы), и каждая из групп вначале дешифрируется линейным дешифратором, описанным выше. На второй ступени дешифратора, которая может быть оконечной или промежуточной, образуются произведения сигналов, поступающих из линейных дешифраторов первой ступени.

Входы дешифраторов обозначены десятичными числами, являющимися весами двоичных разрядов. Если число выходов m дешифратора равно 2, то дешифратор называют полным в отличие от неполного, где используется только часть выходов. Линейные дешифраторы обладают значительным быстродействием, но на большое число входов их строить нерационально.
Выходы двух линейных дешифраторов собираются на второй ступени прямоугольного дешифратора, на схемах И с двумя входами.
Прямоугольный дешифратор содержит первую ступень из нескольких линейных дешифраторов, на каждом из которых дешифрируется группа разрядов входного слова. Во второй ступени прямоугольного дешифратора осуществляется совпадение выходных сигналов по матричной схеме пар линейных дешифраторов на двухвходовых вентилях. Если количество линейных дешифраторов первой ступени нечетно, например Z 3, то выходы оставшегося без пары линейного дешифратора первой ступени собираются на двухвходовых вентилях с выходами второй ступени, образуя третью ступень прямоугольного дешифратора.
Предположим, что хг - 0, а х2 1; тогда значение единичного сигнала появится только на выходе конъюнктора D2 ( выход PJ. Рассмотренная схема относится к линейным дешифраторам.
Помимо рассмотренных выше типов дешифраторов широкое применение находят двухступенчатые дешифраторы, принцип построения которых заключается в следующем. Все входы дешифратора разбиваются на две группы по п / 2 переменных в каждой группе при четном п; при нечетном п группы должны содержать по ( гс 1) / 2 и и ( п - 1) У2 переменных. Для каждой из двух групп строится линейный дешифратор, на выходах которого образуются всевозможные конъюнкции переменных данной группы.
Так как количество выходов дешифратора равно 2, то для построения линейного дешифратора потребуется 2 элементов И на п входов. Сложность устройств, построенных на интегральных микросхемах, принято оценивать по количеству корпусов, необходимых для построения данного устройства, или по общему числу информационных входов. Имея это в виду, оценим сложность линейного дешифратора на п входов.
Из анализа табл. 7.2 видно, что для построения дешифратора с максимальным быстродействием наиболее эффективен вариант 4, имеющий тд Step, на 13 % меньше корпусов и на 24 % меньше мощность, чем у варианта 1, где применена одноступенчатая линейная схема. Минимальные аппаратурные и мощностные затраты обеспечивает вариант 3 - прямоугольный дешифратор, имеющий в 2, 4 раза меньше корпусов, чем дешифратор по варианту 4, и среднее быстродействие, равное 5 тср. Кажущийся на первый взгляд наиболее целесообразным в реализации линейный дешифратор с М 8 на элементах 8И - НЕ с учетом конкретных параметров интегральных схем оказался самым неэкономичным по количеству корпусов ИС и потребляющим большую мощность.
Линейный дешифратор является наиболее быстродействующим. Он представляет собой всего лишь одну логическую ступень элементов, которая непосредственно и осуществляет дешифрирование входных данных. На рис. 3.43 в качестве примера приведена схема линейного дешифратора на 3 разряда на синхронных элементах.
Прямоугольный дешифратор содержит первую ступень из нескольких линейных дешифраторов, на каждом из которых дешифрируется группа разрядов входного слова. Во второй ступени прямоугольного дешифратора осуществляется совпадение выходных сигналов по матричной схеме пар линейных дешифраторов на двухвходовых вентилях. Если количество линейных дешифраторов первой ступени нечетно, например Z 3, то выходы оставшегося без пары линейного дешифратора первой ступени собираются на двухвходовых вентилях с выходами второй ступени, образуя третью ступень прямоугольного дешифратора.
В прямоугольном дешифраторе осуществляется ступенчатая дешифрация. При этом дешифрируемое слово разбивается на группы разрядов ( чаще всего две группы), и каждая из групп вначале дешифрируется линейным дешифратором, описанным выше. На второй ступени дешифратора, которая может быть оконечной или промежуточной, образуются произведения сигналов, поступающих из линейных дешифраторов первой ступени.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11