Таким образол£, кроме сигнала, характерного для двоичного счетчика (NQi+NQ,), на входы /а и Kz нужно с помощью ячеек «ИЛИ» подать соответствующие сигналы с выходов третьего и четвертого триггеров. Именно так и выполнена логическая цепь, обеспечивающая подачу сигналов на входы / и /С. второго триггера, в счетчике, показанном на рис. 45, б.

Очевидно, минимизированные логические выражения Jq и Kz можно было бы найти, исходя из диаграмм Вейча для пяти переменных: Q,, Qz, Qs, Qi и Л. Однако в данном случае, вписывая в некоторые клетки диаграмм для четырех переменных сразу по две цифры, нам удалось довольно просто обойти трудности, связанные с применением диаграмм Вейча функций пяти переменных.

В заключение отметим, что структура счетчика рис.. 45, б не сложнее структуры счетчика рис. 45, а, поэтому его применение предпочтительнее в тех случаях, когда характерный для него самодополняющийся код обеспечивает упрощение цепей последующей обработки кодовой информации.

Глава седьмая

ДЕШИФРАТОРЫ И ЦЕПИ ИНДИКАЦИИ СОСТОЯНИИ СЧЕТЧИКОВ

19. Дешифраторы

Дешифраторы - это логические цепи со многими выходами, предназначенные для перевода двоичного (двоично-десятичного и т. п.) кода в единичный позиционный код. На каждом из выходов сигнал равен единице (или нулю) только при определенном сочетании входных сигналов. В общем случае полный дешифратор имеет п входов и 2" выходов.

Одноступенчатый, или линейный, дешифратор представляет собой набор цепей «И», входы и выходы которых являются соответственно входами и выходами дешифратора.

Двухступенчатые дешифраторы состоят из дешифраторов первой ступени, воспринимающих непосредственно входные сигналы, и дешифраторов второй ступени, на входы которых подаются сигналы с выходов дешифраторов первой ступени (а также могут подаваться и сами входные сигналы).

На рис. 46 показан двухступенчатый полный дешифратор на 3 входа и 8 выходов. Первая ступень в нем состоит из одного дешифратора, воспринимающего сигналы В и С. На входы дешифратора второй ступени поданы как выходные сигналы- дешифратора первой ступени, так и входной сигнал А.

Двухступенчатый дешифратор п4 входных переменных целесообразно выполнять с двумя дешифраторами первой ступени.

oABC

ОДИН из которых воспринимает m входных сигналов, а второй л-m входных сигналов, причем т~п/2. В этом случае дешифратор второй ступени представляет собой набор из 2 двухвходовых ячеек «И».

В общем случае дешифраторы могут иметь и больше двух ступеней. Наибольшее возможное количество ступеней и-входо-вого дешифратора равно п-1. Именно столько ступеней имеет

пирамидальный дешифратор. В частности, дешифратор рис. 46 является пирамидальным.

Сравнение дешифраторов может быть произведено по количеству входов всех цепей «И», составляющих дешифратор (каждая цепь «И», естественно, может включать в себя несколько ячеек «НЕ-И» или «НЕ-ИЛИ»). Линейный (одноступенчатый) дешифратор требует для своего построения 2" ячеек «И», каждая из которых должна иметь п входов. Следовательно, общее количество входов в этом случае будет Ni=n-2.

Двухступенчатый дешифратор, состоящий из двух линейных дешифраторов первой ступени (на один из которых подано т, а на другой п-т выходных сигналов) и линейного дешифратора второй сту-

= АВС

--оАВС

oABG

-[7J-"ABC

Рис. 46. Двухступенчатый дешифратор на 3 в.сода и 8 выходов

пени, состоит из схем личество входов:

<И», имеющих следующее суммарное ко-

Л2 = m 2»"-f (п-т) • 2«--«-[-2 • 2« .

В этом соотношении предполагается, что т>1 и (п - т)>1. Если же один из двух дешифраторов первой ступени отсутствует (т=1 или п - т=1), то соответствующий член полученного соотношения опускается.

Для пирамидального дешифратора, содержащего п- 1 линейных дешифраторов, построенных на основе двухвходовых ячеек «И», общее количество входов N-i всех ячеек «И» можно определить по следующей формуле:

7V„ i = 2-22-[-2-2-f 2-2*-f. . .-f 2-2" =2"+-2.

Ниже приведена табл. 27, в которой показано количество входов цепей «И», необходимых для построения линейных, двух-

Таблица 27

ступенчатых и пирамидальных дешифраторов различной сложности.

Из таблицы видно, что при количестве входов 2-3 целесообразно строить линейный дешифратор, а при 4 и более входах более экономичным является двухступенчатый дешифратор.

Световая индикация выходных, сигналов дешифраторов может производиться с помощью миниатюрных лампочек накаливания (например типа НСМ-6,3-20) или светодиодов, которые хорошо согласуются по номинальным напряжениям с выходными напряжениями логических интегральных схем. В табл. 28

Таблица 28

приведены характеристики некоторых типов светодиодов [47]. Светодиоды в зависимости от соотношения номинальных токов и допустимых выходных токов логических цепей подключаются