Линейные дешифраторы

Линейные дешифраторы являются наиболее быстродействующими. Они представляют собой одну ступень логических элементов, которая непосредственно реализует систему (11.1) ПФ. Такой дешифратор содержит 2ⁿ конъюнкторов с числом входом n у каждого. В качестве примера приведем схему дешифратора с парафазными входами при n = 3, m=8 (рис.11.2).

Количество разрядов дешифрируемого слова в линейном дешифраторе ограничено максимально допустимым числом входов у логических элементов и нагрузочной способностью элементов входного регистра. Чаще всего фактором, ограничивающим число разрядов в линейном дешифраторе, является допустимая нагрузка на элементы входного регистра (2ⁿ = требуемая нагрузка). Поэтому такие дешифраторы не используются при больших n.

Параметры линейного дешифратора: быстродействие: t_{задержки} = t_&;, число логических элементов 2ⁿ, число входов у элементов n, общее число входов логических элементов в_л; = n2ⁿ.

Рис. 11.2

Прямоугольные дешифраторы

При большом числе разрядов дешифрируемого слова более удобным и экономичным оказывается прямоугольный дешифратор, который является многоступенчатым. Количество ступеней зависит от числа групп, на которое разбивается многоразрядное дешифрируемое слово. В первой ступени такого дешифратора содержатся несколько линейных дешифраторов, число которых зависит от числа ступеней. На второй ступени дешифратора, которая может быть оконечной или промежуточной, образуются произведения сигналов, поступающих из линейных дешифраторов первой ступени. В качестве примера рассмотрим прямоугольный двухступенчатый дешифратор на 4-е разряда. Все четырехразрядное слово в таком дешифраторе разбивается на 2 группы по 2 разряда в каждой группе. Каждая группа разрядов числа дешифрируется линейным дешифратором. Во второй ступени формируются выходные сигналы дешифратора (рис. 11.3).

Рис. 11.3

Для двухступенчатого прямоугольного дешифратора справедливы следующие соотношения (11.2):

Рис (11.2)

где при нечетном n, при четном n.

При таком разбиении общее число элементов И в первой и второй ступени равно (n – четное), а общее число входов у этих элементов равно ---, т.к. в первой ступени элементы имеют n/2 входов (формула справедлива при n > 2). Быстродействие: t_{задержки} = 2t_&, число элементов в выходном каскаде (ступени) 2ⁿ, число входов у элементов в выходном каскаде равно 2, общее число входов во второй ступени равно 2ⁿ⁺¹.

Для прямоугольного дешифратора фактором, ограничивающим число разрядов дешифрируемого слова, чаще всего является нагрузочная способность элементов входного регистра или элементов первого каскада. При достаточно большом числе разрядов дешифрируемого слова (n ³ 6) и ограниченной нагрузочной способности элементов (F £ 10) полный прямоугольный дешифратор строится с числом ступеней больше двух. При этом на элементы оконечной ступени подаются сигналы с 2-х прямоугольных дешифраторов предоконечной ступени, на каждый из которых подаются сигналы с двух предшествующих прямоугольных дешифраторов и т.д. 1-й каскад дешифратора строится из линейных дешифраторов. В большинстве случаев оказывается достаточным использовать 3 каскада. На рис. 11.4 приведена схема трехступенчатого прямоугольного дешифратора на 9 входов и 512 выходов.

Рис. 11.4

На рис. 11.5 приведена схема трехступенчатого дешифратора на 12 входов, имеющего 4096 выходов.

Рис. 11.5

Поиск по сайту: