Комбинационные схемы

На рисунке 2.4а приведено УГО в системе ЕСКД. На рисунке 2.4б представлено символьное обозначение для шифратора 74LS147 (работает с инверсными сигналами). Условное буквенное обозначение шифратора на схемах - CD.

Рис. 2.4.

Помимо классической схемы шифратора существует схема, которая имеет широкое применение в микропроцессорных системах - приоритетный шифратор (шифратор приоритетов). Приоритетный шифратор - функциональный узел, выставляющий на выходе адрес наиболее приоритетного входа на котором есть активный входной сигнал.

Эта схема преобразует m-разрядное слово на входе следующим образом: все старшие нули и самая старшая единица входного кода пропускается на выход без изменения. Все младшие разряды, содержащие лог. "1" заменяются на лог. "0".

Любое число старших нулей порождает на выходах своих разрядов единицы и никак не влияет на работу элементов И-НЕ более младших разрядов. Любая самая старшая единица входного слова порождает на соответствующем старшем выходе лог. "0" (активный низкий уровень выхода) и запирает все более младшие элементы И-НЕ, устанавливая на их выходах лог. "1". При этом низкий уровень лог. "0" появляется на выходе разрешения ЕО (Enable Output). Данный выход предназначен для объединения с аналогичной схемой приоритетного шифратора. Для объединения нескольких шифраторов с выхода ЕО старшего узла сигнал подается на вход ЕI младшего узла. Тем самым на выходах всей схемы останется только самая старшая единица входного слова. На рисунке 2.5 представлена схема функциональная, смоделированная в среде Logisim Evolution. На рисунке 2.6 представлена схема объединения - каскадирования нескольких приоритетных шифраторов.

Приоритетные шифраторы применяются при организации схем (контроллеров прерываний) обработки прерываний - событий, требующих от процессора соответствующей реакции.

Рис. 2.5.

Рис. 2.6.

Мультиплексор (англ. multiplexor) - это функциональный узел осуществляющий подключение (коммутацию) одного из нескольких входов к выходу. Номер выбранного входа соответствует коду, поданному на адресные входы мультиплексора [1].

Термином "мультиплексирование" (MPX) называют процесс передачи данных от нескольких источников по общему каналу, и любое устройство, осуществляющее на передающей стороне операцию сведения данных в один канал, принято называть мультиплексором. Согласно ЕСКД, мультиплексор имеет символьное обозначение в схемах как MUX. В литературе [2] дается таблица истинности для мультиплексора, коммутирующего две дискретных линии. Попытка формализовать работу мультиплексора для большего числа линий входа через таблицу истинности является трудновыполнимой. Так для 7 входов таблица истинности будет содержать 128 строк. Если описывать мультиплексор не для дискретных линий, а для шин данных, то таблицу истинности строить вообще не имеет смысла. Поэтому для описания мультиплексора, приведенного на рисунке 2.7 будет приведена таблица работы (таблица 2.3). Входы Х0-Х3 являются коммутируемыми на выход Q. На входах A0-A1 задают адрес коммутируемого входа. Вход EI - вход управления разрешения работы. При лог. "1" на EI мультиплексор работает, при лог. "0" его работа запрещена, на выходе будет лог. "0".

Рис. 2.7.

На рисунке 2.8а приедено УГО мультиплексора в системе ЕСКД, на 2.8б в системе ANSI.

Рис. 2.8.