Линейный или одноступенчатый дешифратор. Дешифратор -это комбинационное устройство, предназначенное для преобразования параллельного двоичного кода в унитарный, т.е. позиционный код. Обычно указанный в схеме номер вывода дешифратора соответствует десятичному эквиваленту двоичного кода, подаваемого на вход дешифратора в качестве входных переменных; вернее сказать, что при подаче на вход устройства параллельного двоичного кода на выходе дешифратора появится сигнал на том выходе, номер которого соответствует десятичному эквиваленту двоичного кода. Отсюда следует то, что в любой момент времени выходной сигнал будет иметь место только на одном выходе дешифратора. В зависимости от типа дешифратора этот сигнал может иметь как уровень логической единицы (при этом на всех остальных выходах уровень логического 0), так и уровень логического 0 (при этом на всех остальных выходах уровень логической 1).
Промышленностью стран СНГ, в том числе и России, выпускаются различные модификации дешифраторов в интегральном исполнении.
Двухступенчатые дешифраторы на интегральных микросхемах. Пример дешифратора для пятиразрядного двоичного кода. Каждый дешифратор выполнен с управляющими входами, объединенными конъюнктивно. При выполнении условия конъюнкции на выходе, номер которого соответствует десятичному эквиваленту двоичного кода, появится уровень логического «0». В противном случае все выходы находятся в состоянии логической единицы (рис. 6.3).
Как следует из рис. 6.3, пятиразрядный дешифратор, имеющий 32 выхода, выполнен на базе четырех дешифраторов с использование
ем лишь одного дополнительного инвертора, что достигнуто благодаря наличию входной управляющей логики каждой интегральной микросхемы. Нетрудно заметить, что входная логика дешифраторов КР1533ИД7 позволяет реализовать функцию дешифратора 2~>3 без дополнительных элементов, а полного дешифратора 2—>4 с использованием одного инвертора.
Шифраторы. Шифратор - это логическое устройство, выполняющее преобразование позиционного кода в п разрядный двоичный код. Таким образом, шифратор - это комбинационное устройство, реализующее обратную дешифратору функцию.
Мультиплексоры. Мультиплексор - коммутатор цифровых сигналов. Мультиплексор представляет собой комбинационное устройство с т информационными, п управляющими входами и одним выходом. Функционально мультиплексор состоит из т элементов конъюнкции, выходы которых объединены дизъюнктивно с помощью элемента ИЛИ с т входами. На одни входы всех элементов конъюнкции подаются информационные сигналы, а другие входы этих элементов соединены с соответствующими выходами дешифратора с п входами.
Функциональная схема мультиплексора приведена на рис. 6.4. Из рис. 6.4. следует, что мультиплексор содержит дешифратор на соответствующее число выходов (число выходов дешифратора определяется числом информационных входов мультиплексора), элементы конъюнкции на два или на три входа каждый и элемент дизъюнкции с числом входов равным количеству информационных линий DO...Dm.
Число входов элементов И может быть равным только двум, од нако во многих случаях возникает необходимость стробирования щ ходного сигнала мультиплексора импульсами независимого источника. В таких случаях в структуре мультиплексора используются эле. менты И с тремя входами. Одни из входов всех элементов конъюнк-ции в последнем случае объединяются, и по этой линии подается сиг^ нал разрешения работы мультиплексора (стробирующий сигнал). Наличие дополнительного управляющего входа расширяет функциональные возможности мультиплексора.
Из уравнения мультиплексора видно, что на его выход будет передаваться сигнал только с одного входа, номер которого совпадает с числом, соответствующим кодовой комбинации Х и XI. Если XI =4^2=0, на выход мультиплексора будет передаваться сигнал с входа DO. Когда на адресных (управляющих) входах XI=1 и ХМ), то на выход будет передаваться сигнал с входа D1 и т.д.
Мультиплексоры нашли широкое применение в вычислительной технике в качестве коммутаторов цифровых сигналов. Они используются в компьютерах и микропроцессорных контроллерах для коммутации адресных входов динамических оперативных запоминающих устройств, в узлах объединения или разветвления шин и т.д. На базе мультиплексоров можно построить различные комбинационные устройства с минимальным числом дополнительных элементов логики. Следует отметить, что мультиплексоры, хотя и предназначены для коммутации цифровых сигналов, но с помощью мультиплексоров, изготовленных по КМОП-технологии, можно коммутировать и аналоговые сигналы.