Семисегментный дешифратор
Рис. 1 - Реализация шифратора на логических элементах
Позиция 1 «висит» в воздухе. В таблице ей соответствует код 000.
Дешифратор (декодер) - устройство, преобразующее двоичный код в позиционный (или иной). Другими словами, дешифратор осуществляет обратный перевод двоичных чисел. Опять посмотрим на первую таблицу. Единице в каком-либо разряде позиционного кода соответствует комбинация нулей и единиц в двоичном коде, а отсюда следует, что для преобразования необходимо иметь не только прямые значения переменных, но еще и инверсии. Посмотрим на схему:
Рис. 2 - Реализация дешифратора на логических элементах
На схеме показаны четыре логических элемента И, хотя их должно быть восемь. Три инвертора создают инверсии переменных. Линии, спускающиеся вниз, подводят сигналы прямого и инверсного кода к остальным четырем элементам И. Все их можно не рисовать. Если разрядов будет четыре, то элементы будут четырехвходовыми, понадобится четыре инвертора и 16 элементов И.
Семисегментный дешифратор
Семисегментный код необходим для отображения на цифровых индикаторах значений цифр от 0 до 9. Семисегментный, потому что цифры отображаются так называемыми сегментами, которых семь. Приведём таблицу соответствия между двоичным и семисегментным кодами.
| Цифра | Двоичный код | Семисегментный код | |||||||||
| a | b | c | d | e | f | g | |||||
Работу дешифратора семисегментного кода проиллюстрируем чуть упрощенной схемой таймера. Схема реальная, можно собрать.
Рис.3. Таймер
Все логические элементы схемы нам знакомы. На элементах DD1.1, DD1.2 (К561ЛА7) собран генератор тактовых импульсов. R1 и С1 задают частоту следования импульсов.
С выхода генератора импульсы поступают на счетчик, выполненный на DD2. Это реверсивный двоично-десятичный счетчик с предустановкой. Вход ±1 (вывод 10 СТ2) определяет направление счета, вход 2/10 (вывод 9 СТ2) - режим (двоичный или десятичный).
Вход V (вывод 1 СТ2) предназначен для разрешения записи в счетчик состояния информационных входов D0 - D3. Конкретно этому счетчику (561ИЕ14, 564ИЕ14) надо подать уровень лог. 1. R2 и C2 образуют дифференцирующую цепь. При включении питания короткий импульс на входе V, формируемый дифференцирующей цепью, разрешает запись в счетчик состояния входов D0 - D3 (3,4,12,13 выводы СТ2). Поскольку эти выводы соединены с общим проводом, в счетчик записывается 0000, т. е. он обнуляется.
Тактовый генератор генерирует импульсы, счетчик их считает и с его выходов 1-2-4-8 (2,6,11,14 выводы СТ2) результат счета поступает на вход дешифратора DD3 (514ИД1), выводы 1,2,6,7 DC. Это дешифратор двоичного кода в семисегментный. С выходов дешифратора сигналы (согласно второй таблице) поступают на входы семисегментного индикатора HL1, который последовательно включает свечение цифр от 0 до 9.
На выходе переноса p (вывод 7) счетчика DD2 при его переполнении формируется сигнал переноса. Если взять следующие узлы: DD2, DD3, HL1 и подключить снизу счетчика DD2, аналогично соединить соответствующие входы, кроме С, выход переноса (вывод 7) предыдущего счетчика соединить со входом С следующего, то получим многозначный индикатор.
После отсчета 10 импульсов первым счетчиком, второй переключится на 1. Через следующие 10 импульсов второй счетчик увеличится еще на 1 и так далее. По такому принципу деления частоты работают, например, часы. Единственное, что там коэффициент пересчета другой (не 10, а 6), так как в минуте 60 сек.