Введение в электронику

Дешифратор с восемью выходами преобразует входное трехразрядное слово в напряжение на одном из восьми выходов. Дешифратор с шестнадцатью выходами преобразует входное четырехразрядное слово в напряжение на одном из шестнадцати выходов. Его также называют дешифратор 4 линии-на-10-линий.

Специальным типом дешифратора является дешифратор стандартного двоично-десятичного кода в коды семисегментного индикатора. Он преобразует двоично-десятичный код в специальный 7-разрядный код, обеспечивающий работу семисегментного индикатора, отображающего десятичные цифры (рис. 35-7).

Рис. 35-7. Конфигурация семисегментного индикатора.

Индикатор состоит из семи светодиодных сегментов, которые загораются в различных комбинациях, отображая каждую из десяти десятичных цифр, от 0 до 9 (рис. 35-8).

Рис. 35-8. Использование семисегментного индикатора для отображения десятичных цифр.

Кроме семисегментных светодиодных индикаторов существуют индикаторы накаливания, люминесцентные и жидкокристаллические индикаторы.

Работа каждого из этих индикаторов основана на одном принципе. Сегмент активируется либо высоким, либо низким уровнем напряжения. На рис. 35-9 изображены два типа светодиодных индикаторов: с общим анодом и с общим катодом. В каждом случае светодиодный сегмент должен быть смещен в прямом направлении для того, чтобы он излучал свет. В случае с общим катодом, при высоком уровне (1) сегмент светится, а при низком (0) — нет.

Рис. 35-9. Два различных типа светодиодных индикаторов.

На рис. 35–10 изображена декодирующая логическая цепь, преобразующая двоично-десятичный код в код семисегментного индикатора. Обращаясь к рис. 35-7, заметим, что сегмент а светится для цифр 0, 2, 3, 5, 7, 8 и 9; сегмент b светится для цифр 0, 1,2, 3, 4, 7, 8 и 9 и т. д. Для определения логической схемы, необходимой для зажигания каждого сегмента дисплея, могут быть записаны выражения Булевых функций. Логическое обозначение дешифратора двоично-десятичного кода в код семисегментного индикатора изображено на рис. 35–11, — это цепь, содержащая в интегральной микросхеме.

Рис. 35–10. Дешифратор двоичного кода в код семисегментного индикатора.

Рис. 35–11. Логическое обозначение дешифратора двоично-десятичного кода в код семисегментного индикатора.

35-2. Вопросы

Мультиплексор — это цепь, используемая для выбора и передачи на выход одного из нескольких входных сигналов. Например, неэлектронным мультиплексором является однополюсный многопозиционный переключатель (рис. 35–12).

Рис. 35–12. Однополюсный, многопозиционный переключатель, используемый в качестве мультиплексора в неэлектронных цепях.

Многопозиционные переключатели широко используются в электронных цепях. Однако в цепях, работающих с высокими скоростями, требуются мультиплексоры для автоматического выбора и высокоскоростного переключения.

Механическое переключение не может удовлетворительно выполнить эту задачу. Следовательно, мультиплексоры, используемые для выполнения высокоскоростного переключения, должны состоять из электронных компонентов.

Мультиплексоры имеют дело с данными двух типов: аналоговыми и цифровыми. Мультиплексоры для аналоговых сигналов состоят из реле и транзисторных ключей.

Мультиплексоры для цифровых сигналов состоят из стандартных логических элементов.

Цифровые мультиплексоры позволяют направлять цифровые данные от отдельных источников в общую линию для передачи по назначению. Типичный мультиплексор имеет несколько входов и один выход. Входы мультиплексора активируются входом выбора данных, определяющих вход, по которому данные будут приниматься. На рис. 35–13 изображена логическая схема восьмивходового мультиплексора. Заметим, что мультиплексор имеет три линии управления входами, обозначенные А, В и С. Путем подачи соответствующего двоичного кода на линии управления, может быть выбран любой из восьми входов.

Рис. 35–13. Логическая схема восьмивходового мультиплексора.

Обозначение цифрового мультиплексора показано на рис. 35–14.

Рис. 35–14. Логическое обозначение восьмивходового мультиплексора.

На рис. 35–15 изображено обозначение 16-входового мультиплексора. Заметим, что мультиплексор имеет четыре линии управления для активации шестнадцати входов данных.

Рис. 35–15. Логическое обозначение шестнадцативходового мультиплексора.

Кроме селекции потоков данных, мультиплексоры широко используются для преобразования данных из параллельного кода в последовательный. Двоичное слово, представленное параллельным кодом, подается на вход мультиплексора. Подавая на управляющие входы последовательность разрешающих кодов, можно получить на выходе последовательное представление параллельного двоичного слова, поданного на вход.

На рис. 35–16 изображена схема преобразования данных из параллельного кода в последовательный с помощью мультиплексора. Трехразрядное двоичное слово со счетчика используется для выбора нужного входа. Параллельное восьмиразрядное слово подается на вход мультиплексора.

При увеличении двоичного числа на выходе счетчика последовательно выбираются входы мультиплексора. На выходе мультиплексора появляется последовательное двоичное слово, равное параллельному, поданному на вход.

Рис. 35–16. Использование мультиплексора для преобразования данных, представленных параллельным кодом, в последовательный.

35-3. Вопросы