Электроника:Цифровая электроника/Функции комбинационной логики/Кодер

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Перевод: Макаров В. (valemak) Контакты:</br>* Habr: @vakemak</br>* Сайт: www.valemak.com</br>Перевёл статей: 656.
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


Кодер[1]

Что такое кодер?

Кодер (кодировщик) — это схема, которая преобразует набор сигналов в двоичный код. Давайте составим таблицу истинности линейного кодировщика от-2-до-1, обратив таблицу истинности линейного декодера от-1-до-2:

D1 D0 А
0 1 0
1 0 1

Эта таблица истинности неполная. Полная таблица истинности:

D1 D0 А
0 0
0 1 0
1 0 1
1 1

Резонно задаться вопросом – а что, собственно, делать с входными данными, отличными от этой таблицы? Игнорировать их? Генерировать дополнительный вывод об ошибках? Во многих схемах эта проблема решается путём добавления последовательной логики, чтобы знать не только, какой вход активен, но и в каком порядке эти входы активизируются.

Проектирование приложений с кодерами

Весьма полезным применением конструкции комбинационного кодера является двоично-семисегментный кодировщик. Семь сегментов даны в соответствии с такой структурой:

Рис. 1. Семисегментный кодировщик.
Рис. 1. Семисегментный кодировщик.

Наша таблица истинности:

I3 I2 I1 I0 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1
0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0
0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1
0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1
0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1
0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1
0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1
0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0
1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1
1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1

С такой схемой проще решать, что делать с оставшимися шестью элементами таблицы истинности. Не следует ожидать, что эта схема будет кодировать неопределённую комбинацию входов, поэтому мы можем оставить их как поля «безразличия» при проектировании схемы. Уравнения можно упростить с помощью карт Ка́рно.

Рис. 2. С помощью карт Ка́рно упрощаем D0 и D1.
Рис. 2. С помощью карт Ка́рно упрощаем D0 и D1.
Рис. 3. С помощью карт Ка́рно упрощаем D2 и D3.
Рис. 3. С помощью карт Ка́рно упрощаем D2 и D3.
Рис. 4. С помощью карт Ка́рно упрощаем D4, D5 и D6.
Рис. 4. С помощью карт Ка́рно упрощаем D4, D5 и D6.

Сведение набора уравнений

Упрощённые уравнения сводим в единую систему уравнений:

Рис. 5. Система уравнений для всех D.
Рис. 5. Система уравнений для всех D.

Результирующая принципиальная схема

На основании системы уравнений проектируем вентильную схему:

Рис. 6. Единая вентильная схема для всех D.
Рис. 6. Единая вентильная схема для всех D.

Результирующая релейная схема

И соответствующая «лестничная» диаграмма:

Рис. 7. Единая релейная схема для всех D.
Рис. 7. Единая релейная схема для всех D.

См.также

Внешние ссылки