Дешифраторы

Дешифратор преобразует код, поступающий на его вхо­ды, в сигнал только на одном из его выходов, т. е. двоичные дешифраторы преобразуют двоичный код в код «1 из N».

Активным всегда является только один выход дешиф­ратора, причем номер этого выхода однозначно определя­ется входным кодом.

Дешифраторы относятся к комбинационным устрой­ствам. На принципиальных схемах в условном обозначе­нии дешифраторов ставятся буквы DC (от английского Decoder) (рис. 3.28). Входы дешифраторов обозначаются двоичными весами 1248. В отечественных микросхемах маркировка дешифраторов содержит две буквы ИД, на­пример, К555ИД4, 564ИД5.

Если число адресных входов дешифратора п, то мак­симальное число выходов 2ⁿ. В этом случае дешифратор называют полным. Если число выходов меньше 2ⁿ, дешиф­ратор называют неполным. В стандартные серии микро­схем входят дешифраторы на 4 выхода (2 разряда входно­го кода), на 8 выходов (3 разряда входного кода), на 16 выходов (4 разряда входного кода), неполный двоично­десятичный дешифратор 4x10 (ИД6). Они обозначаются 2-4, 3-8, 4-16, 4-10. Имеются дешифраторы управления различного типа светоизлучающими шкалами.

Дешифраторы различаются по емкости, по числу ка­налов, а также форматом выходного кода.

Работа дешифратора описывается таблицей истиннос­ти, обратной таблице истинности шифратора. В них вход­ные и выходные сигналы меняются местами. Входные сигналы представлены в коде 8421. В выходной колонке обозначен номер активного выхода.

На каждом выходе образуется уровень логической 1 при определенной комбинации на входах. Значения выходных переменных описываются логическими выражениями:

Если дешифратор выполняется на элементах И-НЕ, то выходные сигналы получаем с инверсией. Каждой комби­нации входного кода соответствует активный уровень ло­гического нуля на определенном выходе, а на остальных выходах устанавливается уровень логической единицы, формулы (3.16) записываются в виде:

Структура дешифратора с инверсными выходами и его условное графическое обозначение показаны на рис. 3.29.

Дешифраторы с инверсными выходами удобно приме­нять в схемах позиционной индикации на светодиодах. В качестве примера, на рис. 3.29, б показано подключение светодиода к четвертому выходу дешифратора.

Дешифраторы бывают с парафазными и однофазными вхо­дами. Применение однофазных входов позволяет уменьшить число линий связи и исключает необходимость дополнитель­ного применения инверторов. Инверсный вход формируется в самом дешифраторе. Более того, входной прямой сигнал также непосредственно в схеме не используется, а получает­ся как двоичная инверсия от входного. Тем самым макси­мально снимается нагрузка, обусловленная длиной линии связи, ее емкостью, что повышает быстродействие.

Дешифраторы при относительно малом числе элемен­тов и несложной внутренней структуре имеют большое число внешних выходных выводов. Поэтому не изготав­ливают дешифраторов с более, чем 4 информационными входами. Увеличение числа выходов осуществляется пу­тем наращивания разрядности (рис. 3.30).

Выходы дешифратора первой ступени подключают к стробирующим входам С разрешения/запрета работы де­шифраторов второй ступени. Из дешифраторов второй сту­пени активным будет только один выход только одного из дешифраторов.

При использовании на второй ступени дешифраторов 3-8 получаем устройство с 24 выходами.

На основе дешифраторов можно строить различные схемы преобразования кодов: мультиплексоры, демультип­лексоры, формирователи произвольных логических фун­кций, схемы управления различными индикаторными устройствами и т. д.