Синтез КЦУ с количеством входов N выходов M

Учебные вопросы:

1.Синтез шифратора и дешифратора

2.Синтез мультиплексора и демультиплексора.

1 учебный вопрос: Синтез шифратора и дешифратора

Принцип синтеза КЦУ на несколько выходов заключается в следующем: КЦУ С М-выходами (М>1) и N-входами рассматривается как М- элементарное КЦУ, количество которых определяется кол-вом выходов. Каждое элементарное КЦУ имеет N-общих входов и только один Mj –выход.

 

Элементарное КЦУ № 0
N входов

Y0

 
 


 

 

M эл. КЦУ

 

Элементарное КЦУ № М  
N входов

YM-1

 

 

Рассмотрим примеры синтеза КЦУ на М выходов.

Синтез шифратора и дешифратора

 

Шифратор - это КЦУ, которое преобразует N- разрядный цифровой унитарный код на входе в М- разрядный цифровой код на выходе.

Унитарный код- код, в котором только в одном из разрядов 1,а остальные 0(или наоборот).

Рассмотрим пример синтеза шифратора, у которого 8 входов и 3 выхода (Шифратор и дешифратор- преобразователи кода из одной разрядности в другую).

 

№ X7 X6 X5 X4 X3 X2 X1 X0 Y2 Y1 Y0

 

СДНФ:

Y0=X1 v X3 v X5 v X7

Y1=X2 v X3 v X6 v X7

Y2=X4 v X5 v X6 v X7

УГО шифратора:

 
 

 


Схема шифратора:

Структурная схема шифратора в базисе И-НЕ (AND-NOT):

Применим правило де Моргана для перехода в базис AND-NOT

Y0=X1 v X3 v X5 v X7=

Y1=X2 v X3 v X6 v X7=

Y2=X4 v X5 v X6 v X7=

Домашнее задание: Вычертить схему самостоятельно.

 

Синтез дешифратора

Дешифратор - это КЦУ, которое преобразует двоичный цифровой код на входе в унитарный цифровой код на выходе.

Рассмотрим пример дешифратора , у которого на входе 3-х разрядный цифровой код , а на выходе 8-разрядный унитарный цифровой код.

 

№ Х2 Х1 X0 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0

 

УГОдешифратора

 
 

 


Запись структурной схемы дешифратора в базисе AND-NOT

Применим два отрицания справа от знака равенства и получим формулы

вида:

 

Синтез мультиплексора

Мультиплексор – КЦУ, предназначенное для поочередной передачи на один выход одного из N входных сигналов, т.е. для мультиплексирования (объединения – multiplexer). Управление работой мультиплексора (выбор номера канала) осуществляется с помощью входного кода адреса. Например, для 4-х канального мультиплексора (4 входа и один выход) необходим 2-х разрядный управляющий (адресный) код, а для 16-ти канального 4-х разрядный

 

Рассмотрим синтез мультиплексора на 4 входа и 1 выход (MS 4/1)

 

Таблица переключений:

№ D3 D2 D1 D0 A1 A0 Y

СДНФ:

 

 

Схема мультиплексора имеет вид

 

 

УГО мультиплкексора

 

 


Демультиплексор (разъединитель сигналов-каналов)

Демультиплексор (DS) осуществляет выдачу на выходе сигнала одного из информационных каналов в зависимости от содержания адреса. Синтез демультиплексора осуществляется аналогично мультиплексора, т.е. аналогично синтеза КЦУ с N входами Xi и одним выходом Y.