Лекция 8 Функциональные узлы комбинационного типа. Дешифраторы. Шифраторы. Приоритетные шифраторы. Указатели старшей единицы Схемотехника ЭВМ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ Мальчуков Андрей Николаевич Томск – 2013

Функциональные узлы комбинационного типа 2 К узлам комбинационного типа относятся мультиплексоры, демультиплексоры, дешифраторы, шифраторы, приоритетные шифраторы, сумматоры, АЛУ, компараторы (сравнители кодов), матричные умножители, схемы контроля (паритет, код Хэмминга), преобразователи кода и т.д.

Дешифраторы 3 Дешифраторы относятся к преобразователям кодов (кодирующим устройствам). Кодирующим устройством называют логический узел, преобразующий многоразрядный входной код в выходной код, построенный по иному закону. Двоичным дешифратором или декодером (от англ. слова decoder) чаще всего называют кодирующее устройство, преобразующее двоичный код в код «1 из N». Из всех m выходов дешифратора активный уровень имеется только на одном, а именно на том, номер которого равен поданному на вход двоичному числу. На всех остальных выходах дешифратора уровни напряжения неактивные.

Дешифраторы 4 Количество выходов N = 2 m, где m – количество разрядов двоичного кода на входе дешифратора. Дешифратор используют, когда нужно обращаться к различным цифровым устройствам, и при этом адрес представлен двоичным кодом. Входы дешифратора обозначают их двоичными весами.

Таблица функционирования DC ВХОДЫВЫХОДЫ 421EEZ XXXX0ZZZZZZZZ XXX

Схема DC 3-8 6

Схема DC 4-16 с разрешением по одной переменной 7

Наращивание размерности DC: каскады 8 X4|X3|DC 0 |0 | 1 0 |1 | 2 1 |0 | 3 1 |1 | 4

Наращивание размерности DC 9 X4|X3|DC 0 |0 | 1 0 |1 | 2 1 |0 | 3 1 |1 | 4 E1|E2| E 0 |0 | 1 0 |1 | 0 1 |0 | 0 1 |1 | 0

Шифраторы 10 Шифраторы также относятся к преобразователям кодов (кодирующим устройствам). Двоичным шифратором называют кодирующее устройство, преобразующее код «1 из N» в двоичный код. Из всех 2 m входов шифратора активный уровень должен быть только на одном, номер которого равен двоичному числу на выходе CD. На всех остальных входах шифратора уровни напряжения должны быть неактивные.

Шифраторы: УГО 11 EI – сигнал разрешения работы данного шифратора; G – сигнал, отмечающий наличие запросов на входе данного шифратора.

Шифраторы: таблица функционирования 12 При наличии на входе двух 1 – на выходе либо нули, либо дизъюнкция разных состояний в зависимости от реализации CD. ВходыВыходы EIX7X7 X6X6 X5X5 X4X4 X3X3 X2X2 X1X1 X0X0 а2а2 а1а1 а0а0 G ХХХХХХХХ0000

Приоритетные шифраторы: УГО 13 EI – сигнал разрешения работы данного шифратора; G – сигнал, отмечающий наличие запросов на входе данного шифратора; EO – выход для наращивания разрядности HPRI.

Приоритетные шифраторы: таблица функционирования 14 ВходыВыходы EIR7R7 R6R6 R5R5 R4R4 R3R3 R2R2 R1R1 R0R0 а2а2 а1а1 а0а0 GEO 11XXXXXXX XXXXXX XXXXX XXXX XXX XX X ХХХХХХХХ00000

Приоритетные шифраторы: формулы 15

Указатели старшей единицы 16 Указатели старшей единицы решают ту же задачу, что и приоритетные шифраторы, но вырабатывают результат в виде кода «1 из N». Число входов в этом случае равно числу выходов схемы. Указатели старшей единицы могут быть реализованы подключением двоичного дешифратора к выходу шифратора приоритета.

Указатели старшей единицы: схема 17

УСЕ: таблица функционирования 18 ВходыВыходы EIX7X7 X6X6 X5X5 X4X4 X3X3 X2X2 X1X1 X0X0 F7F7 F6F6 F5F5 F4F4 F3F3 F2F2 F1F1 F0F0 11XXXXXXX XXXXXX XXXXX XXXX XXX XX X ХХХХХХХХ

HPRI: наращивание разрядности 19

Лекция 8 Функциональные узлы комбинационного типа. Дешифраторы. Шифраторы. Приоритетные шифраторы. Указатели старшей единицы Схемотехника ЭВМ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ Мальчуков Андрей Николаевич Томск – 2013