3. Пирамидальный дешифратор.

Пирамидальный дешифратор является многоступенчатым дешифратором, количество ступеней в котором n = M - 1. Количество элементов И в каждой ступени , где i -- номер ступени. Следовательно, общее количество элементов И в пирамидальном дешифраторе. Основная особенность построения пирамидального дешифратора состоит в том, что для построения схемы во всех ступенях дешифратора используются только элементы 2И, с обязательным подключением выхода элемента i-ой ступени к входам только двух элементов i+1-ой ступени.

Рассмотрим построение пирамидального дешифратора на примере. Возьмём разрядность входного слова М = 4, при этом количество выходов должно быть . Количество ступеней К = М - 1 = 3. Количество элементов И в каждой ступени:Схема дешифратора построенного по указанным данным приведена на рис. 56.

Рис. 56. Пирамидальный дешифратор.

На схеме видно, что дешифратор состоит из трех ступеней. Определим, какими уравнениями описываются состояния выходов дешифратора, для этого пройдем по схеме от выхода к входам. Получим:

Полученная система уравнений представляет полную систему уравнений дешифрации, и соответственно схема выполняет функцию дешифрации четырёхразрядного двоичного слова. Основным достоинством данной схемы является единообразие элементной базы -- используются только элементы 2И, что позволяет использовать эту схему в интегральных устройствах, где требуются дешифраторы с большим количеством выходов. Например, в устройствах памяти. Однако при использовании этой схемы нужно учитывать, что она создает различные нагрузки для нагружаемых ею выходов. Время задержи прохождения сигнала --

4. Дешифраторы интегрального исполнения.

Промышленность выпускает большую номенклатуру дешифраторов интегрального исполнения. Все дешифраторы в обозначении имеют буквы “ИД”, например -- 155ИД4, и являются линейными дешифраторами. Однако помимо информационных входов и выходов они имеют еще входы стробирования, которые позволяют организовать совместную работу нескольких микросхем.

Рис. 57. Дешифраторы интегрального исполнения.

На рис. 57 приведены изображения наиболее широко применяемых дешифраторов. Микросхема 155ИД4 содержит в себе два дешифратора на четыре выхода (выходы А и В) с общим управлением (входы 1 и 2), каждый из дешифраторов имеет по два входа стробирования, соответственно 1А,2А и 1В,2В. Если на входы стробирования подать сигналы активных уровней, а на входы 1 и 2 -- входное слово, то получим два параллельно работающих дешифратора. Подобное включение можно использовать для увеличения нагрузочной способности выходов. Включение микросхем 155ИД4 и 155ИД7 для увеличения их функциональных возможностей приведено на рис. 58.

а б

Рис. 58. Использование дешифраторов интегрального

исполнения.

Показано, как с помощью входов стробирования организовать работу микросхемы 155ИД4 в качестве дешифратора на 8 выходов. Нужно учесть, что объединенные выводы 2 и 15 могут быть использованы для организации дешифратора на 16 выходов при использовании двух микросхем.

На рис. 58б показано построение схемы дешифратора на 16 выходов при использовании двух микросхем 155ИД7. Не используемые входы стробирования активные низким уровнем подключены к общему проводу, а не используемый вход стробирования активный высоким уровнем оставлен не подключенным, что для ТТЛ микросхем эквивалентно подаче на этот вход сигнала высокого уровня.

У микросхем 155ИД7 имеется по три входа стробирования, что позволяет осуществлять различные объединения этих микросхем с целью расширения их функциональных возможностей.

Микросхема 155ИД1 -- дешифратор, преобразователь двоичного кода в десятичный позиционный код. Особенность микросхемы состоит в том, что выходы микросхемы выполнены с открытым коллектором. Транзисторы в выходных каскадах имеют высокое максимальное напряжение на коллекторе, и это свойство позволяет использовать эти микросхемы для управления газоразрядными знакосинтезирующими десятичными индикаторами.

На рис.59 показано использование микросхемы 155ИД1 для управления газоразрядным десятичным индикатором ИН-8.

Рис. 59. Подключение индикатора к дешифратору.

На рисунке показано подключение газоразрядного индикатора к дешифратору 155ИД1 с целью получения десятичной индикации. Четырёхразрядное двоичное слово подается на входы дешифратора, а нулевой уровень напряжения появляется только на одном из выходов, определяемым состоянием входного слова. Следовательно, один из катодов лампы подключается к общему проводу и через него протекает ток горения лампы, катод, имеющий форму соответствующей цифры светится. Резистор в цепи анода лампы необходим для создания условий зажигания лампы и ее нормального горения. Величина резистора определяется формулой

где: Up -- напряжение питания (200В), U_VL-- напряжение горения лампы (170В),I_VL-- ток горения лампы (3мА). В скобах даны значения параметров для лампы ИН-8, и при этих значениях получаем R = 10кОм.

Лекция 20.