Шифраторы и дешифраторы

систему счисления, причем каждому входу может быть поставлено в соответствие

десятичное число, а набор выходных логических сигналов соответствует определенному двоичному коду.

англ. coder)
и используют, например, для перевода десятичных чисел,

набранных на клавиатуре кнопочного пульта управления, в двоичные числа.

шифраторе используются все возможные комбинации сигналов на выходе, то такой

шифратор называется полным, если не все, то неполным.
Если количество входов настолько велико, что в шифраторе используются все возможные комбинации сигналов на выходе, то такой шифратор называется полным, если не все, тонеполным.

Число входов и выходов в полном шифраторе связано соотношением n = 2m, где n — число входов, m — число выходов.
Число входов и выходов в полном шифраторе связано соотношением n = 2m, где n — число входов, m — число выходов.
Так, для преобразования кода кнопочного пульта в четырехразрядное двоичное число достаточно использовать лишь 10 входов, в то время как полное число возможных входов будет равно
16 (n = 24 = 16),
поэтому шифратор 10x4 (из 10 в 4) будет неполным.

двоичный. В позиционном коде число определяется позицией единиц в серии

нулей, или позицией нуля в серии единиц. Например, если в серии десять нулей, имеется вот такой код 0001000000, то это эквивалентно числу 7 (счет ведется справа налево от нуля). Такой код служит для включения объектов или передачи данных на них. Для преобразования позиционного кода в двоичный составили табличку:

диагонали. Если приглядимся к младшему разряду (20), то видно, что

единице соответствуют единицы в позиционном коде, соответствующие числам 2, 4, 6, 8 (разрядам). Следовательно, эти разряды объединяются через схему ИЛИ. Аналогичные операции проходят над старшими разрядами. В результате получим вот такую схему

то на
всех выходах также логическая единица,

что
соответствует числу 0 в так называемом инверсном
коде (1111). Если хотя бы на одном входе имеется
логический ноль, то состояние выходных сигналов определяется наибольшим номером входа, на котором имеется логический ноль, и не зависит от сигналов на входах, имеющих меньший номер.
Если на всех входах — логическая единица, то на всех выходах также логическая единица, что соответствует числу 0 в так называемом инверсном коде (1111). Если хотя бы на одном входе имеется логический ноль, то состояние выходных сигналов определяется наибольшим номером входа, на котором имеется логический ноль, и не зависит от сигналов на входах, имеющих меньший номер.

сигнал, появляющийся на том выходе, десятичный номер которого соответствует двоичному

коду.

дешифраторе связано соотношением m = 2n, где n —число входов, а т —

число выходов.
Если в работе дешифратора используется неполное число выходов, то такой дешифратор называется неполным. Так, например, дешифратор, имеющий 4 входа и 16 выходов, будет полным, а если бы выходов было только 10, то он являлся бы неполным.

в позиционный (или иной). Другими словами, дешифратор осуществляет обратный перевод

двоичных чисел. 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.
На схеме показаны всего четыре логических элемента И, хотя их должно быть восемь. Три инвертора создают инверсии переменных. Линии, спускающиеся в никуда на самом деле подводят сигналы прямого и инверсного кода к остальным четырем элементам И. Если разрядов будет четыре, то элементы будут четырехвходовыми, понадобится четыре инвертора и 16 элементов И.

отображения на цифровых индикаторах значений цифр от 0 до 9.

Семисегментный, потому что цифры отображаются так называемыми сегментами, которых семь штук. Ниже приведена табличка соответствия между двоичным и семисегментным кодами

четырехбитовый код в семисегментный. Мы рассмотрим микросхему CD4511, она включает

в себя четырехбитный дешифратор и несколько буферных каскадов для запуска каждого светодиода. Имеет мощный выход (до 25мА) и предназначен для управления индикаторами различных типов. Входные и выходные уровни сигналов зависят от напряжения питания и в общем случае соответствуют таковым у других микросхем серий КМОП-логики. 

все светодиоды в сегменте. Включение происходит при лог. 0 а

при лог. 1 микросхема работает от входа A,B,C,D. BI – (Blanking) Гашение. Гашение происходит  при лог. 0 а при лог. 1 микросхема работает от входа A,B,C,D. LE – (latch enable) Загорания цифры на сегменте происходит после защёлкивания данных. При лог лог. 1 данные защелкнуты и не изменяются а при лог. 0 данные на сегменте меняются мгновенно при смене кода на входах A,B,C,D. a,b,c,d,e,f,g – Выхода на сегмент Vdd, Vss – Питание микросхемы

в руках обыкновенный калькулятор, которым сейчас пользуется любой школьник. Поскольку

все действия в калькуляторе выполняются с двоичными числами, то после клавиатуры стоит шифратор, который преобразует вводимые числа в двоичную форму.
Все кнопки калькулятора соединяются с общим проводом и, нажав, к примеру, кнопку 5 на входе шифратора, мы тут же получим двоичную форму данного числа на его выходе.
Конечно же, шифратор калькулятора имеет большее число входов, так как помимо цифр в него нужно ввести ещё какие-то символы арифметических действий, поэтому с выходов шифратора снимаются не только числа в двоичной форме, но и команды.
Если рассмотреть внутреннюю структуру шифратора, то несложно убедиться, что он выполнен на простейших базовых логических элементах.
Во всех устройствах управления, которые работают на двоичной логике, но для удобства оператора имеют десятичную клавиатуру, используются шифраторы.

системы счисления (десятичную, шестнадцатиричную и пр.). Всё зависит от конкретной

цели и назначения микросхемы.
Простейший пример. Вы не раз видели цифровой семисегментный индикатор, например, светодиодный. На нём отображаются десятичные цифры и числа к которым мы привыкли с детства (1, 2, 3, 4...). Но, как известно, цифровая электроника работает с двоичными числами, которые представляют комбинацию 0 и 1. Что же преобразовало двоичный код в десятичный и подало результат на цифровой семисегментный индикатор? Наверное, вы уже догадались, что это сделал дешифратор.

несложную схему, которая состоит из микросхемы-дешифратора 
К176ИД2 и светодиодного семисегментного индикатора, который

ещё называют «восьмёркой». Взгляните на схему, по ней легче разобраться,
как работает дешифратор. Для быстрой сборки схемы можно использовать
Беспаечную манетную платуМикросхема К176ИД2 разрабатывалась для
управления 7-ми сегментным светодиодным индикатором. Эта микросхема
способна преобразовать двоичный код от 0000 до 1001, что соответствует
десятичным цифрам от 0 до 9 (одна декада). Остальные, более старшие комбинации просто не
отображаются. Выводы C, S, K являются вспомогательными. У микросхемы К176ИД2 есть четыре вход (1, 2, 4, 8). Их ещё иногда обозначают D0 – D3. На эти входы подаётся параллельный двоичный код (например, 0001). В данном случае, двоичный код имеет 4 разряда. Микросхема преобразует код так, что на выходах (a – g) появляются сигналы, которые и формируют на семисегментном индикаторе
десятичные цифры и числа,
к которым мы привыкли.
Так как дешифратор
К176ИД2 способен отобразить
десятичные цифры в интервале
от 0 до 9, то на
индикаторе мы
увидим только их.

в своё время для управления газоразрядным цифровым индикатором типа ИН8,

ИН12, которые были очень востребованы в 70-е годы, так как светодиодные низковольтные индикаторы ещё были очень большой редкостью.
Всё изменилось в 80-е годы. Можно было свободно приобрести семисегментные светодиодные матрицы (индикаторы) и среди радиолюбителей прокатился бум сборки электронных часов. Самодельные электронные часы не собрал для дома только ленивый.