лекція № 1
- 1. Лекція №1Комбінаційні пристрої1.1 Загальні відомостіКомбінаційні пристроїіноді називають автоматами без пам’яті. В комбінаційних пристроях кожний символ на виході (логічний нуль або логічна одиниця), який діє в дану мить на виходах пристрою, не залежить від того, який рівень діяв раніш. Комбінаційні пристрої не зберігають відомості про минулу роботу пристрою.
- 2. До комбінаційних пристроїв належать:– логічні елементи з різними логічними та функціональними можливостями, починаючи від самих простих до самих складних;– шифратори; – дешифратори; – перетворювачі кодів; – арифметико-логічні пристрої; – цифрові суматори; – мультиплексори;– демультиплексори;– цифрові компаратори; – програмовані логічні матриці;– драйвери.
- 3. 1.2 ШифраториШифратори виконують перетворення (шифрування) алфавітно-цифрової або символьної інформації, яку подано унітарним n-розрядним кодом, в еквівалентний, наприклад, двійковий код, тобто більш компактний вид інформації.Кодова комбінація на вході шифратора має тільки один активний стан однієї змінної хі вхідного набору {xn-1, …, x1, x0}. Вихід шифраторів, як правило, паралельний і складається з m розрядів. Число виходів m однозначно зв’язане з числом входів n. Якщо n = 2m, що означає використання повного набору вихідних двійкових комбінацій yi, то такий шифратор називають повним. Наприклад, шифратор 8 – 3 є повним, бо він реалізує повний набір можливих комбінацій змінних хі (n = 8) в повний вихідний набір yi(m = 3), при цьому виконується рівність 23 = 8.
- 4. У неповному шифраторі число входів n не відповідає числу усіх можливих вихідний комбінацій 2m, причому завжди n < 2m, що відповідно утворює певне число невикористаних вихідних наборів. Наприклад, шифратор 10 – 4, що використовується для кодування десяткового коду у двійково-десятковий код 8-4-2-1, є неповним, бо з можливого числа комбінацій 24 = 16 використовується лише 10, а саме (0 – 9). Шифратори поділяються на простітапріоритетні.Прості шифратори реалізують обов’язкову відповідність m-розрядного числа від тільки одного активного входу. Вони не допускають одночасної активізації декількох входів, що може мати місце, наприклад, при натисканні декількох клавіш на клавіатурі, яка підімкнена до входу шифратора.
- 5. Щоб шифратор реагував тільки на один активний вхід навіть при кількох активних входах, його схему будують за пріоритетним принципом.Пріоритетний принциппобудови шифратора дозволяє одночасно активізувати декілька входів. Реакція шифратора при цьому може бути різною, бо будуються вони за трьома пріоритетними принципами. Перші шифратори реагують лише на перший за часом сигнал, який надходить з будь-якого входу раніше за усіх. Другі шифратори мають програмовані пріоритетні вхідні комбінації. Якщо на вхід такого шифратора надходить група символів серед яких один задовольняє умовам пріоритету, то шифратор буде працювати за алгоритмом, який означений пріоритетним символом. На зайві комбінації шифратор не реагує.
- 6. В пріоритетному шифраторі третього типу вихідне число завжди відповідає тому активному входу, який має найбільший номер набору. Наприклад, при вхідному числі {0111}, коли рівень логічної одиниці одночасно присутній на перших трьох входах х1 = 1, х2 = 1, х4 = 1, на виході пріоритетного шифратора установиться двійкове число {0100}, що відповідає змінній х4 = 1, а активні входи х1 та х2 ігноруються. За принципом побудови схеми прості шифратори поділяються на лінійніта пірамідальні. Лінійні шифратори будуються за лінійним принципом, коли всі однойменні входи логічних елементів під’єднують до однієї спільної шини. Тому для реалізації лінійного шифратора потрібно мати багатовхідні логічні елементи, число входів яких дорівнює розрядності m. Лінійні шифратори мають досить високу швидкодію.
- 7. Розглянемо принцип побудови лінійного повного шифратора 8-3, який описується системою логічних функцій