Краткие теоретические сведения. Логическими комбинационными устройствами,или автоматами без памяти, называются устройства, логические значения выходов которых однозначно определяются

Логическими комбинационными устройствами, или автоматами без памяти, называются устройства, логические значения выходов которых однозначно определяются совокупностью логических значений на входах в данный момент времени. К логическим автоматам без памяти относятся дешифраторы, шифраторы, мультиплексоры, демультиплек­соры, сумматоры и другие устройства цифровой техники. Элементной базой для их реализации служат цифровые логические элементы.

Шифратор (кодер) – цифровое логическое устройство с m входами и п выхода­ми, преобразующее сигнал 1 на од­ном из входов в п -элементный параллельный код на выходах. При­мер реализации шифратора с четырьмя входами и двумя выходами на ло­гических элементах ИЛИ приведен на рис. 6.1. Правило работы шиф­ратора определяется таблицей 6.1.

Дешифратор (декодер) – цифровое логическое устройство, выполняю­щее опера­цию преобразования m -элементного входного кода в сигнал «1» на одном из выходов (дешифратор высокого уровня), либо в сигнал «0» на одном из выходов (дешифратор низкого уровня).

Так как на m входах может быть 2^m наборов входных переменных, макси­мальное число выходов равно 2^m. Если используются все выходы, дешифратор называется полным, если же число выходов меньше 2^m – неполным. Например, дешифратор, имеющий 2 входа и 4 выхода является полным и для него можно записать 4 упорядоченных уравнения:

Реализовать эти уравнения можно с помощью четырех двухвходовых элементов И. Полученная схема дешифратора приведена на рис. 6.2, а, а его условное обозначение показано на рис. 6.2, б.

Мультиплексором называется устройство для коммутации одного из 2^m информационных входов на один выход. Для реализации необходимой коммутации мультиплексор имеет кроме информационных входов также m адресных входов. Значение числа в двоичном коде на адресных входах определяет адрес коммутируемого информационного входа.

Условное изображение мульти­плексора с одним адресным m = 1 и двумя информационными 2^т =2 (x₀, x₁) входами приведено на рис. 6.3.

Реализация двухвходового мультиплек­сора может выполняться по уравнению , которое осуществляется на двухвхо­довых элементах И и ИЛИ, как показано на рис. 6.3.

Демультиплексор выполняет функцию, обратную мультиплексору. Он обеспечивает передачу цифровой информации, поступающей по одной линии, на несколько выходных линий. Схемадемультиплексора (1→ 2), выполненная на элементах И, приведена на рис. 6.4.