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

Y_M-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 X_i и одним выходом Y.