Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Опубликован: 16.10.2006 | Доступ: свободный | Студентов: 8466 / 2594 | Оценка: 4.50 / 4.16 | Длительность: 23:53:00
ISBN: 978-5-9556-0054-3
Специальности: Разработчик аппаратуры
Лекция 6:

Комбинационные микросхемы. Часть 2

< Лекция 5 || Лекция 6: 1234 || Лекция 7 >

Преобразователи кодов

Микросхемы преобразователей кодов (англ. сonverter) служат для преобразования входных двоичных кодов в выходные двоично-десятичные и наоборот - входных двоично-десятичных кодов в выходные двоичные. Они используются довольно редко, так как применение двоично-десятичных кодов ограничено узкой областью, например, они применяются в схемах многоразрядной десятичной индикации. К тому же при правильной организации схемы часто можно обойтись без преобразования в двоично-десятичный код, например, выбирая счетчики, работающие в двоично-десятичном коде. Преобразование двоично-десятичного кода в двоичный встречается еще реже.

На схемах микросхемы преобразователей обозначаются буквами X/Y. В отечественных сериях преобразователи имеют обозначения ПР.

Кроме того, надо учесть, что любые преобразования параллельных кодов, даже самые экзотические, могут быть легко реализованы на микросхемах постоянной памяти нужного объема. Обычно это намного удобнее, чем брать стандартные микросхемы преобразователей кодов.

Микросхемы преобразователей кодов

Рис. 6.5. Микросхемы преобразователей кодов

В стандартные серии входят две микросхемы преобразователей кодов: ПР6 для преобразования двоично-десятичного кода в двоичный и ПР7 для преобразования двоичного кода в двоично-десятичный (рис. 6.5). Обе микросхемы имеют выходы ОК, поэтому к ним надо присоединять нагрузочные резисторы величиной около 1 кОм, но для удобства в дальнейших схемах эти резисторы не показаны. Обе микросхемы имеют также вход разрешения выхода -ЕО при нулевом уровне на котором все выходы активны, а при единичном - переходят в состояние единицы. Преобразователь ПР6 имеет дополнительные выходы А, В, С, не участвующие в основном преобразовании.

Таблица 6.2. Таблица истинности преобразователя ПР6
Входы Выходы
-EO 20 10 8 4 2 32 16 8 4 2
1 X X X X X 1 1 1 1 1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1
0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1
0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1
0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0
0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1
0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0
0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1
0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0
0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1
0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0
0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1
0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0
0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0
0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1
0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0
0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1

Таблицы истинности преобразователей просты (табл. 6.2 и 6.3). Например, двоично-десятичный код без младшего разряда на входе ПР6 преобразуется в двоичный код без младшего разряда на выходе ПР6. Младший разряд не участвует в преобразовании, он непосредственно передается со входа на выход. Одна микросхема ПР6 обрабатывает входные коды в диапазоне от 0 (двоично-десятичный код 00 000) до 39 (код 11 1001).

Таблица 6.3. Таблица истинности преобразователя ПР7
Входы Выходы
-EO 32 16 8 4 2 40 20 10 8 4 2
1 X X X X X 1 1 1 1 1 1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1
0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0
0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0
0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1
0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0
0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1
0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0
0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0
0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1
0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0
0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1
0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0
0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1
0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0
0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1
0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0
0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0
0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1
0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0
0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1
0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0
0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0
0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1
0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0
0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1
0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0
0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0
0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1

Точно так же двоичный код без младшего разряда на входе ПР7 преобразуется в двоично-десятичный код без младшего разряда на выходе ПР7. Одна микросхема ПР7 может обрабатывать входные коды в диапазоне от 0 (двоичный код 000000) до 63 (код 111111). Младшие разряды входных кодов передаются на выход без обработки в обход микросхемы, так как они одинаковые как в двоичном, так и в двоично-десятичном кодах. Простейшие схемы включения одиночных микросхем ПР6 и ПР7 приведены на рис. 6.6.

Простейшее включение одиночных преобразователей кода ПР6 и ПР7

Рис. 6.6. Простейшее включение одиночных преобразователей кода ПР6 и ПР7
Преобразователь двоично-десятичного кода от 0 до 99 в двоичный код

Рис. 6.7. Преобразователь двоично-десятичного кода от 0 до 99 в двоичный код

Каскадировать преобразователи ПР6 и ПР7 для увеличения разрядности также несложно. Для преобразования двоично-десятичных кодов от 0 до 99 достаточно двух микросхем ПР6 (рис. 6.7), а для преобразования двоичных кодов от 0 до 255 требуется три микросхемы ПР7 (рис. 6.8). Если надо преобразовывать двоично-десятичные коды до 999, то понадобится 6 микросхем ПР6, а для преобразования двоичных кодов до 511 потребуется 4 микросхемы ПР7. На всех выходах микросхем необходимо включать нагрузочные резисторы.

Преобразователь двоичного кода от 0 до 255 в двоично-десятичный код

Рис. 6.8. Преобразователь двоичного кода от 0 до 255 в двоично-десятичный код

Наличие дополнительных выходов А, В, С у микросхемы ПР6 позволяет преобразовывать двоично-десятичный код от 0 до 9 в код дополнения до 9 или до 10 (рис. 6.9). То есть сумма входного и выходного кодов в этом случае равна, соответственно, 9 или 10. Например, при входном коде 6 на выходе схемы а будет код 3, а на выходе схемы б - код 4. В схеме б при входном коде 0 на выходе также формируется код 0. Как и все остальные выходы микросхемы ПР6, выходы А, В, С имеют тип ОК, поэтому к ним необходимо присоединять нагрузочные резисторы, для удобства не показанные на схеме. Такие схемы "дополнителей" применяются редко, поэтому о них упоминают не во всех справочниках и учебниках, но иногда подобные функции бывают довольно удобны.

Преобразователи входного кода в дополнение до 9 (а) и в дополнение до 10 (б)

Рис. 6.9. Преобразователи входного кода в дополнение до 9 (а) и в дополнение до 10 (б)

Задержки преобразователей кодов примерно вдвое превосходят задержки логических элементов. Точные величины задержек надо смотреть в справочниках.

< Лекция 5 || Лекция 6: 1234 || Лекция 7 >
Ильяз Султанов
Ильяз Султанов
Анна Фёдорова
Анна Фёдорова
Алексей Фомичевский
Алексей Фомичевский
Украина, Запорожье, ЗГИА
Михаил Трофимов
Михаил Трофимов
Россия