Преобразователи кодов
Преобразователи кодов служат для перевода одной формы числа в другую.
Их входные и выходные переменные однозначно связаны между собой. Эту
связь можно задать таблицами переключений или логическими функциями.
Шифратор преобразует одиночный сигнал в n-разряднь двоичный код.
Наибольшее применение он находит в устройствах ввода информации (пультах
управления) для преобразования десятичных чисел двоичную систему
счисления. Предположим, на пульте десять клавишей с гравировкой от 0 до
9. При нажатии любой из них на вход шифратора подаётся единичный сигнал
(ХО-Х9). На выходе шифратора должен появиться двоичный код (Y1, Y2,...)
этого десятичного числа. Как видно из таблиц переключений, в этом случае
нужен преобразователь с десятью входами и четырьмя выходами.
| Двоичное число |
Y8 |
Y4 |
Y2 |
Y1 |
| 0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
| 1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
| 2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
| 3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
| 4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
| 5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
| 6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
| 7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
| 8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
| 9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
На выходе Y1 единица появляется при нажатии любой нечетной клавиши X1,
ХЗ, Х5. Х7. Х9, т. е. Y1=Х1\/ХЗ\/Х5\/Х7\/Х9. Для остальных выходов
логические выражения имеют вид: Y2=Х2\/ХЗ\/Х6\/Х7; Y4==Х4\/Х5\/Х6\/Х7;
Y8=Х8\/Х9. Следовательно, для шифратора понадобятся четыре элемента ИЛИ:
пятивходовый, два четырехвходовых и двухвходовый рисунок 1.
Рисунок 1
Дешифратор преобразует код, поступающий на его входы, в сигнал
только на одном из его выходов. Дешифраторы широко применяются в
устройствах управления, в системах цифровой индикации, для построения
распределителей импульсов по различным цепям и т. д. Условное
обозначение дешифратора на микросхеме К155ИД1 с десятью выходами для
дешифрования одного разряда двоично-десятичного кода 8421 и часть его
принципиальной схемы приведены на рисунке 2. Любому входному двоичному
коду соответствует низкий уровень только на одном выходе, а на всех
остальных сохраняется высокий уровень. Дешифраторы входят во все серии
микросхем ТТЛ и КМДП. Например, дешифратор К155ИД4 (два дешифратора в
корпусе) преобразует двоичный код в код «1 из 4», К155ИД1 и К176ИД1 в
код «1 из 10», К155ИДЗ—В код «1 из 16». Цоколёвка этих микросхем
приведена на рисунке 2 и 3.
Рисунок 2
Дешифратор на микросхеме К155ИД1 предназначен для работы с декадными
газоразрядными индикаторами. Его выходы подключают непосредственно к
катодам (имеющим форму десятичных цифр) газоразрядного индикатора анод
которого через резистор подключен к источнику питания напряжением
200—250 В. Выходные сигналы этой микросхемы отличаются от ТТЛ уровней и
поэтому для подключения к ней других микросхем приходится применять
дополнительные устройства согласования.
Рисунок 3
Микросхема К155ИД4 состоит из двух дешифраторов на 4 с объединенными
адресными входами (выводы 3 и 13) и раздельными входами стробирования.
Стробированием называется выделение сигнала в определенный момент
времени. В данном случае - это появление выходного сигнала в момент,
когда на входах стробирования есть разрешающие уровни. Если на обоих
входах А1 и А2 будут низкие уровни, то на выходе верхнего по схеме
дешифратора, номер которого соответствует эквиваленту входного кода,
будет низкий уровень. Для нижнего (по схеме) дешифратора необходимо
необходимо условий: А3==1 и А4==0. На рисунке 3,б показано, как эту
микросхему можно использовать в качестве дешифратора на восемь выходов
со входом стробирования.
Дешифратор на микросхеме К155ИДЗ имеет четыре входа для приема чисел
в коде 8421 и 16 выходов. Два входа стробирования (для передачи сигнала
на А1 и А2 необходимо подать низкие уровни) позволяют объединить
микросхемы для получения дешифраторов на 32 выхода рисунок 4, 64 выхода
(потребуется четыре микросхемы) и т. д.
Рисунок 4
Преобразователь двоично-десятичного кода в код семисегментного
индикатора. Числа на табло и пультах индицируются, как правило, в
десятичном коде. Для этого можно использовать дешифратор на микросхеме
К155ИД1 совместно с газоразрядным индикатором, Однако применение таких
индикаторов в радиолюбительской практике нежелательно из-за сравнительно
высокого напряжения источника питания (200 В). Сейчас широкое
распространение получили так называемые семи сегментные светодиодные и
жидкокристаллические индикаторы, которые работают при тех же
напряжениях, что и микросхемы. В них индикация осуществляется семью
элементами, как показано на рисунке 5. Подавая управляющее напряжение на
отдельные элементы индикатора и вызывая его свечение (светодиодные
индикаторы) или изменяя его окраску (жидкокристаллические индикаторы),
можно получить изображение десятичных цифр 0, 1,..., 9. О конкретных
типах семисегментных индикаторов я расскажу дальше. Преобразование
двоично-десятичного кода в код семисегментного индиктора показано в
таблице. Цоколёвка некоторых микросхем – преобразователей кода 8421 в
семисегментный показана на рисунок.
Рисунок 5
Не микросхемы серии К514 поступают входные сигналы уровней ТТЛ.
Сигнал Г служит для гашения индикации напряжением низкого уровн. При
нормальной работе уровень сигнала Г=1. Дешифратор на микросхеме К514
работает со светодиодными индикаторами, имеющими раздельные аноды, на
К514ИД2 - с раздельными катодами. Дешифратор К514ИД2, подключают к
индикаторам через токоограничительные резисторы (200-500 Ом) в первый
имеет такие резисторы в своем корпусе.
| Цифра |
8 |
4 |
2 |
1 |
a |
b |
c |
d |
e |
f |
g |
| 0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
| 1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
| 2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
| 3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
| 4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
| 5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
| 6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
| 7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
| 8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
| 9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
Микросхемы К176ИД2 и К176ИДЗ являются преобразователями кода с
выходным регистром памяти. Запись информации в память происходит по
фронту тактого сигнала, подаваемого на вход S (при этом сигнал на входе
К=0). Если К=1, дешифратор блокируется. Выходной код этих дешифраторов
прямой при М=0 и обратный при М=1. Дешифраторы предназначен для работы с
жидкокристаллическими и люминесцентными индикаторами. Они могут работать
и со светодиодными индикаторами при напряжении источника питания 9 – 12V
с пониженной яркостью свечения (из-за ограничения тока до 2-3 мА).
Мультиплексор узел, осуществляющий параллельных цифровых кодов в
последовательные. Его применяют для последовательного опроса заданного
числа информационных сигналов и передачи их на один выход.
Рисунок 6
Условное обозначение мультиплексора с четырьмя информационными входами и
его принципиальная схема показана на рисунке 6. На выход Q такого
устройства передаётся логический уровень того информационного входа Di,
номеркоторого i d двоичном коде задан на адресных входах A1 A2. Из
принципиальной схемы следует что:
Q=D0(-A1)(-A2)\/D1A1(-A2)\/D2(-A1)A2\/D3A1A2.
Число информационных входов может быть увеличено, но при этом увеличится
и разрядность адреса.
Автор материала: GIG. Со вопросами и предложениями обращаться
по адресу
-=GiG=-
Любое копирование данной информации запрещено, без указания ссылки на
сайт Паяльник и автора статьи GIG! |
