Egyfokozatú (lineáris) dekódert tekintettünk - ez a leggyorsabb, de jelentős bemeneti szószélességgel való megvalósítása nehézkes, mivel nagyszámú bemenettel rendelkező logikai elemek használatát igényli, amihez nagy terhelés társul. a bemeneti jelforrásokon. Az egyfokozatú dekódereket általában kis számú bemenetre hajtják végre, amelyet az alkalmazott mikroáramkörök sorozatának elemeinek képességei határoznak meg. Ezért gyakran a dekóder kimenetek száma nem elegendő a kiválasztáshoz szükséges mennyiség mikroprocesszoros eszközök. Két E engedélyező bemenettel rendelkező dekóder használatával megvalósítható egy N = 2 n+1 számú kimenetű dekóder (2.11.3. ábra).

Rizs. 2.11.3. 3x8 dekóder két 2x4 dekóder alapján

ábrán. A 2.11.3 egy kombinált 3x8-as dekóder diagramját mutatja, két teljes 2x4-es dekóderrel megvalósítva. Így 2 db 3x8-as dekóderből stb. lehet 4x16-os dekódert készíteni. Az E engedélyezési bemenet címbitként használatos. Ha E = 0, akkor a felső dekóder működik, ha E = 1, akkor az alsó dekóder működik, míg a felső dekódoló összes kimenete 0.

Szintén széles körben elterjedt a kaszkád (piramis) módszer a nagy számú kimenettel rendelkező dekóderek felépítésére kisebb számú kimenetű dekóder mikroáramkörökön (2.11.4. ábra).

Az egyik 3x8-as dekóder (DC2, DC3, DC4, DC5) működésének lehetővé tétele érdekében minden dekóder E bemenetére engedélyező vagy tiltó jel kerül a DC1 dekóderből (első fokozat), amelyet A3 címbitek vezérelnek. , A4.

Rizs. 2.11.4. A dekóderek kaszkád (piramis) beépítésének sémája

Az A0, A1, A2 címbiteket párhuzamosan tápláljuk a 2. fokozat dekódereire. A címbitek teljes száma 2 bittel nőtt.

Kódolók. A kódolók olyan eszközök, amelyek egységes kódot binárissá alakítanak. A kódoló kimenetén egy többbites bináris kód jelenik meg, amely megfelel annak a bemenetnek a decimális számának, amelyre az aktív logikai szint vonatkozik. A bináris kódolók a dekóderek fordított működését hajtják végre.

A kódolót néha "kódolónak" nevezik (az angol kódoló szóból), és például a nyomógombos vezérlőpanel billentyűzetén beírt decimális számok bináris számokká alakítására használják. Ha a bemenetek száma olyan nagy, hogy a kódoló a kimeneti jelek összes lehetséges kombinációját használja, akkor egy ilyen kódolót teljesnek nevezünk. A bemenetek és kimenetek számát egy komplett kódolóban az N = 2 n összefüggés határozza meg, ahol N a bemenetek száma, n a kimenetek száma. Tehát a billentyűzet kódjának négyjegyű bináris számmá alakításához elegendő csak 10 bemenetet használni, miközben a lehetséges bemenetek száma összesen 16 lesz (n = 2 4 = 16), így a 10x4 kódoló hiányos lesz. .

Vegyünk egy példát egy tízbites egységkód (tizedes számok 0-tól 9-ig) bináris kóddá alakítására. Ebben az esetben azt feltételezzük, hogy a logikai egységnek megfelelő jel egyszerre csak egy bemenetre kerül.

A kódoló igazságtáblázatát a 2.11.3. táblázat tartalmazza.

Használata ezt a táblázatot, logikai kifejezéseket írunk a kimeneti változókhoz, beleértve a logikai összegbe azokat a bemeneti változókat, amelyek megfelelnek a megfelelő kimeneti változó egységének.

Igazságtáblázat a dekóderhez

2.11.3. táblázat.

Bemenetek

Kimenetek

№

X0

X1

X2

X3

X4

X5

X6

X7

X8

X9

A3

A2

A1

A0

Írjuk fel az A0, A1, A2, A3 kimeneti változók logikai egyenleteit:

A0 = X1 v X3 v X5 v X7 v X9

A1 = X2 v X3 v X6 v X7

A2 = X4 v X5 v X6 v X7

Egy ilyen kódolóhoz könnyen fel lehet építeni egy áramkört "VAGY" logikai elemekre (2.11.5. ábra).

Rizs. 2.11.5. Egy hiányos 10x4 kódoló sémája

Módszertani utasítások a munkavégzéshez:

A jegyzőkönyvbe szokás szerint írja be a munka nevét, a munka célját. Adja meg a dekóder definícióját! Készítsen igazságtáblázatot egy 3 címbemenettel rendelkező dekóderhez. Írja fel az egyenleteket mind a 8 dekóder kimenethez. Készítsen diagramot. Építsen egy áramkört, amely megvalósítja a dekóder funkcióit a Multisimben. Fedezze fel a munkáját.

Fedezze fel a 2x4-es dekóder chip működését. Szerelje össze az ábrán látható dekóder áramkört. 2.11.4 csak 2x4 dekóder használatával.
Szerezze meg az áramkör működésének időzítési diagramjait. A dekóder összes bemeneti és kimeneti jelének megjelenítéséhez használjon 2 elemzőt.

Rajzoljon egy diagramot, és magyarázza el, hogyan működik a jelentésben. Kérjük, adja meg az időzítési diagramokat. Az idődiagramokat egy oldalon kell megjeleníteni, az időre vonatkozó diagramokat nem lehet másik oldalon folytatni. A jelek közötti minden kapcsolatnak egyértelműnek kell lennie.

Készítsen igazságtáblázatot a teljes 8x3-as kódolóhoz. Írja fel a kimeneti változók logikai függvényeit! Építsd meg és kutasd fel a scrambler áramkört. A jelentésben adjon meg igazságtáblázatot, egyenleteket, egyenletek szerint felépített diagramot, időzítési diagramokat.

Írja le az elvégzett munka egyes tételeihez tartozó következtetéseket!

A jelentés elkészítéséhez szükséges kérdések:

1. Határozzon meg egy dekódert.

2. Határozzon meg egy scramblert.

3. Mit értünk egységes kód alatt?

4. Mi a különbség a komplett dekóder és a nem komplett dekódoló között?

5. Mi a különbség a komplett és a hiányos kódoló között?

6. Mi a különbség a lineáris dekóder és a piramis dekódoló között?

7. Egy lineáris dekóder vagy egy piramis dekóder nagyobb sebességgel rendelkezik?

8. Több hardverköltség szükséges egy lineáris vagy piramis dekóder megvalósításához?

9. Miért használnak dekódereket és kódolókat a számítástechnikában?

12. Laboratóriumi munka 12. sz

Multiplexerek és demultiplexerek kutatása

Célkitűzés: A multiplexerek és demultiplexerek szintézisének és működési elveinek tanulmányozása.

Gyakorlat: Szintetizálja a multiplexer áramkört, vizsgálja meg az áramkör működését. Fedezze fel a multiplexer chipet, építse meg és vizsgálja meg a piramis áramkör működését. Szintetizálja a demultiplexer áramkört, vizsgálja meg az áramkör működését. Kutatás közös munka multiplexer és demultiplexer.

Elméleti bevezető

Multiplexer Kombinált logikai eszköznek nevezzük, amelyet több információforrásból származó adatok egy kimeneti csatornába történő irányított továbbítására terveztek. A multiplexer bemenetei információra vannak osztva D 0 , D 1 , ...... és vezérlő (cím) DE 0 , DE 1 , …, DE n-1.

A címbemenetekre alkalmazott kód határozza meg, hogy éppen melyik információbemenet kerül átadásra az áramkör kimenetére. Mert a n-bites bináris kód 2 n értéket vehet fel, akkor ha a multiplexer címbemeneteinek száma n, akkor az információ bemeneteinek 2 n-nek kell lennie.

Készítsünk igazságtáblázatot, amely a definíció alapján két címbemenettel rendelkező multiplexer működését jeleníti meg. Jelöljük a táblázatban A0 és A1 - címbemeneteket. D0, D1, D2, D3 - 4 adatfolyam bemenetei, a cím beállításakor a megfelelő adatok az Y multiplexer egyetlen kimenetére kerülnek (2.12. 1. táblázat).

A táblázat így néz ki:

2.12. táblázat. egy

Cím	Adat	Kijárat
A1	A0	D0	D1	D2	D3	Y
		D0	D1	D2	D3	D0
		D0	D1	D2	D3	D1
		D0	D1	D2	D3	D2
		D0	D1	D2	D3	D3

Írjuk fel az Y függvény egyenletét:

Y = A1*A0*D0 v A1*A0 D1 v A1 A0*D2 v A1 A0 D3.

Az Y funkciót megvalósító áramkör 2 inverterre, 4 db hárombemenetes "AND" elemre és egy négybemenetes "OR" elemre építhető (12.2.1. ábra).

Rizs. 12.2.1. 4-1 multiplexer áramkör

Lehetőség van egy dekóder összeállítására ugyanazon áramkör megvalósítására, és ezzel a bemeneteket Y kimenetre kapcsoljuk (2.12.2. ábra).

Rizs. 2.12.2. Multiplexer áramkör és szimbóluma

Azokban az esetekben, amikor a multiplexer IC-k funkcionalitása nem elégíti ki a fejlesztőket az információbemenetek számát tekintve, a bemenetek számát a kívánt értékre növelése érdekében a kaszkádoláshoz folyamodnak. A multiplexer méretének növelésének leguniverzálisabb módja egy több multiplexerből álló piramis szerkezet felépítése. Ebben az esetben az áramkör első rétege egy olyan oszlop, amely annyi multiplexert tartalmaz, amennyi a szükséges számú információ bemenethez szükséges. Ebben az oszlopban az összes multiplexert ugyanaz a címkód kapcsolja, amely a közös címkód megfelelő számú legkisebb jelentőségű számjegyéből áll. A címkód felső számjegyei a második rétegben használatosak, amelynek multiplexere biztosítja az első réteg multiplexereinek váltakozó működését egy közös kimenetre. A "4-1" multiplexerekre épített "16-1" multiplexer kaszkád áramköre a 1. ábrán látható. 2.12.3.

Rizs. 2.12.3. Kaszkád multiplexer 16-1

A multiplexerek tipikus alkalmazása az információ továbbítása több, egymástól térben elválasztott információforrásból (érzékelőkből) egy vevő bemenetére.

Tegyük fel, hogy a hőmérsékletet mérjük környezet több helyiségben, és e mérések eredményeit egy rögzítőeszközbe, például számítógépbe kell bevinni. Ugyanakkor, mivel a hőmérséklet lassan változik, nem szükséges folyamatosan mérni a kellő pontosság eléréséhez. Elég, ha bizonyos meghatározott időközönként rendelkezünk információval.

A multiplexer azt a funkciót látja el, hogy egy adott parancsra különféle információforrásokat kapcsoljon egy vevőhöz.

A multiplexer univerzális logikai elemként használható bármilyen logikai funkció megvalósítására a multiplexer címbemeneteinek számával megegyező számú argumentumból. Mutassuk meg ezt egy igazságtáblázat által adott logikai függvény példáján (2.12.2. táblázat).

2.12.2. táblázat

№	A2	A1	A0	Y	№	A2	A1	A0	Y

Séma, amely megvalósítja ezt a funkciótábrán látható. 2.12.4.

Rizs. 2.12.4. Kombinált áramkör megvalósítása multiplexer segítségével

Demultiplexer- ez egy kombinált áramkör egy információs bemenettel (D), n vezérlő (cím) bemenettel (A0, A1, ..., An-1) és N = 2 n kimenettel (Y0, Y1, ..., YN- 1). A címbemenetekre érkező bináris kód meghatározza az N kimenetek egyikét, amelyre a D információbemenetről származó változó értéke továbbítódik A demultiplexer a multiplexer függvényével inverz függvényt valósít meg. Úgy tervezték, hogy egy információforrás adatfolyamát több kimeneti csatornára ossza fel.

Az alábbiakban bemutatjuk a 4 információs kimenettel (Y0, Y1, Y2, Y3) és n = 2 címbemenettel (A0, A1) rendelkező demultiplexer működési táblázatát (2.12.2. táblázat).

2.12.2. táblázat

Információs bejegyzés	Cím	Információs helyek
D	A1	A0	Y0	Y1	Y2	Y3
D			D
D				D
D					D
D						D

A demultiplexer működését leíró egyenletek:

Y0 = D A1* A0*; Y1 = DA1*A0; Y2 = A1 A0*; Y3 = A1 A0.

Az ezen egyenletek szerint felépített demultiplexer sémája és grafikus ábrázolása a 2. ábrán látható. 2.12.5.

Rizs. 2.12.5. Az "1-4" demultiplexer sémája és feltételes képe

A demultiplexer funkciója könnyen megvalósítható a dekóder segítségével, ha az „Enable” bemenete - E a demultiplexer információs bemeneteként, az 1, 2, 4 ... - bemenetek pedig az A0 demultiplexer címbemenetei. , A1, A2, ... Valóban, az E bemeneten lévő jel aktív értékével a címbemenetekre alkalmazott kódnak megfelelő kimenet kerül kiválasztásra. Ezért az engedélyező bemenettel rendelkező dekóderek integrált áramköreit néha nemcsak dekódereknek, hanem dekóder-demultiplexereknek is nevezik.

A "multiplexelés" kifejezés arra a folyamatra utal, hogy több forrásból egy közös csatornán továbbítanak adatokat. A multiplexert olyan eszközként használják, amely az adatátviteli oldalon az adatok egy csatornába történő redukálását végzi. Egy ilyen eszköz alkalmas arra, hogy a több forrásból érkező jeleket időlegesen elkülönítse és a címbemenetein lévő kódváltásnak megfelelően egymás után továbbítsa a kommunikációs csatornára (vonalra).

A vevő oldalon általában a fordított művelet elvégzése szükséges - demultiplexelés, azaz. a kommunikációs csatornán fogadott adatrészek elosztása egymást követő időpontokban, a vevők szerint. Ezt a műveletet a demultiplexer hajtja végre. Megosztó multiplexer és demultiplexer az adatok 4 forrásból történő átviteléhez

ábrán látható 4 vevő egy közös vonalon. 2.12.6.

Rizs. 2.12.6. Megosztó multiplexer és demultiplexer adatátvitelhez

Hasonló információk.

Az RU 2559705 számú szabadalom tulajdonosai:

A találmány a számítástechnika, az automatizálás területére vonatkozik, és különféle digitális struktúrákban és rendszerekben használható automatikus vezérlés, információátadás stb.

A különféle számítási és vezérlőrendszerekben széles körben használják a dekódolókat, amelyek tranzisztor-tranzisztor és emitter-csatolt logika alapján vannak megvalósítva, a Boole-algebra törvényei szerint működnek, és két logikai állapotú „0” és „1” a kimeneten, alacsony és magas potenciál jellemzi. A dekóder klasszikus architektúráját cikkekben és könyvekben publikálták, mikrochipeket sorozatban gyártanak.

A dekóderek ezen osztályának jelentős hátránya, hogy potenciális bináris jeleket használó logikai elemei többszintű szerkezettel rendelkeznek, amelyet a modern kisfeszültségű műszaki eljárásokban lehetetlen vagy nem hatékonyan alkalmazni, valamint a működési módok nemlinearitása. a logikai elemek és a bemeneti jelek szerkezetének elemei és paramétereinek kritikussága. Ez végső soron az ismert dekóderek teljesítményének csökkenéséhez vezet.

A digitális információ feldolgozására szolgáló eszközökként a bemeneti logikai változók (áramok) átalakítására szolgáló tranzisztor-kaszkádokat is használnak, amelyeket áramtükrök alapján valósítanak meg, amelyek megvalósítják a bemeneti áramváltozók logikai feldolgozásának funkcióját.

Az ebbe az osztályba tartozó ismert áramkörök jelentős hátránya, hogy nem valósítják meg azt a funkciót, hogy két, négy állapotú „00”, „01”, „10”, „11” bemeneti áramjelet négy kimeneti áramjellé alakítsanak át. Ez nem teszi lehetővé a lineáris algebra elvei alapján működő, áramváltozókkal rendelkező jelfeldolgozó eszközök teljes bázisának létrehozását.

Az alkalmazás társszerzőjének munkáiban, valamint monográfiáiban látható, hogy a Boole-algebra egy általánosabb lineáris algebra speciális esete, amelynek gyakorlati megvalósítása egy új számítástechnikai és logikai eszközök szerkezetében. Az automatizálás generálása egy speciális, logikai alapon, két- és többértékű belső reprezentációs jelekkel megvalósított elembázis létrehozását igényli, amelyben a standard logikai jel megfelelője az aktuális Ι 0 kvantum. Az igényelt "Dekóder 2-4" eszköz az ilyen típusú logikai eszközökre vonatkozik, és bemeneti áramjelekkel működik, és kimeneti áramjelet állít elő.

Az igényelt eszköz legközelebbi prototípusa az US 5742154 számú szabadalomban bemutatott "Decoder 2 to 4" logikai eszköz, amely az eszköz első 1 és második 2 logikai bemenetét tartalmazza, az első 3, a második 4, a harmadik 5, a A készülék negyedik 6 áramáramú logikai kimenete, az első 7, a második 8 és a harmadik 9 kimeneti tranzisztor, amelyek alapjait kombináljuk és csatlakoztatjuk az első 10 előfeszítő feszültségforráshoz, a negyedik 11, az ötödik 12 és a hatodik 13 kimeneti tranzisztort. eltérő típusú vezetőképesség, melynek alapjai a második 14 előfeszítő feszültségforráshoz vannak kombinálva, az első 7 kimeneti tranzisztor emittere a negyedik 11 kimeneti tranzisztor emitteréhez kötve, a második 8 kimeneti tranzisztor emittere a az ötödik 12 kimenetes tranzisztor emitterére, a harmadik 9 kimeneti tranzisztor emittere a hatodik 13 kimeneti tranzisztor emitterére, a készülék első 3 áramáramú logikai kimenete az első 7 kimenet kollektorára van kötve tranzisztor, a második 4 áram logikai kimeneti eszköz a harmadik 9 kimeneti tranzisztor kollektorához, a negyedik 11 kimeneti tranzisztor kollektora a készülék harmadik 5 áramos logikai kimenetéhez, a hatodik 13 kimeneti tranzisztor kollektora a negyedik 6 áramú logikához csatlakozik A készülék kimenetén az első 15 és a második 16 áramtükör az első 17 buszos tápegységhez, a harmadik 18 áramtükörhöz, a második 19 tápegység busszal, egy 20 segéd referencia áramforráshoz illeszkedik.

A javasolt találmány fő célja egy olyan logikai elem létrehozása, amely két bemeneti logikai változó állapotának dekódolását és négy kimeneti jel jelenlegi formában történő kialakítását biztosítja. Végső soron ez lehetővé teszi az ismert információkonverziós eszközök sebességének növelését a találmány szerinti dekódoló segítségével, és a többértékű lineáris algebra elvein működő számítástechnikai eszközök elembázisának létrehozását.

A problémát megoldja, hogy az eszköz első 1 és második 2 logikai bemenetét tartalmazó "Decoder 2 to 4" (1. ábra) logikai eszközben az első 3, a második 4, a harmadik 5, a A készülék negyedik 6 áramáramú logikai kimenete, az első 7, a második 8 és a harmadik 9 kimeneti tranzisztor, amelyek alapjait kombináljuk és csatlakoztatjuk az első 10 előfeszítő feszültségforráshoz, a negyedik 11, az ötödik 12 és a hatodik 13 kimeneti tranzisztort. különböző típusú vezetőképesség, melynek alapjai a második 14 előfeszítő feszültségforráshoz vannak kombinálva, az első 7 kimeneti tranzisztor emittere a negyedik ÉS kimeneti tranzisztor emitterére, a második 8 kimeneti tranzisztor emittere a az ötödik 12 kimenetes tranzisztor emitterére, a harmadik 9 kimeneti tranzisztor emittere a hatodik 13 kimeneti tranzisztor emitterére, a készülék első 3 áramáramú logikai kimenete az első 7 kimenet kollektorára van kötve tranzisztor, a készülék második 4 áramú logikai kimenete a harmadik 9 kimenet kollektorához csatlakozik a tranzisztorról a negyedik 11 kimeneti tranzisztor kollektora a készülék harmadik 5 áramú logikai kimenetére, a hatodik 13 kimeneti tranzisztor kollektora a készülék negyedik 6 áramú logikai kimenetére, az első 15 ill. második 16 áramtükör az első 17 tápbusszal, a harmadik 18 áramtükör a második 19 tápbusszal, 20 segédreferencia áramforrás, új elemek és csatlakozások biztosítottak - a készülék első 1 logikai bemenete a harmadik 18 áramtükör bemenetére csatlakozik, a készülék második 2 logikai bemenete az első 15 áramtükör bemenetére, az első 21 az első 15 áramtükör áramkimenete a kombinált emitterekre csatlakozik. a második 8 és az ötödik 12 kimeneti tranzisztor és a 20 segéd referencia áramforráson keresztül a második 19 tápbusszal, az első 15 áramtükör második 22 áramkimenete az első 7 és a negyedik 11 kombinált emittereihez csatlakozik. kimeneti tranzisztor ov és a harmadik 18 áramtükör első 23 áramkimenetére csatlakozik, a második 8 kimenetű tranzisztor kollektora a második 16 áramtükör bemenetére csatlakozik, amelynek áramkimenete a kombinált emitterekhez csatlakozik. a harmadik 9 és a hatodik 13 kimeneti tranzisztor, és a harmadik 18 áramtükör második 24 áramkimenetéhez, az ötödik 12 kimeneti tranzisztor kollektora pedig az áramforrás második 19 buszához csatlakozik.

A prototípus logikai egység elrendezése az 1. ábrán látható. 1. Az 1. A 2. ábra az igénypontok 1. bekezdése szerinti igényelt eszköz diagramját mutatja.

Az 1. A 3. ábra az igénypontok 2. bekezdése, 3. bekezdése és 4. bekezdése szerint igényelt eszköz diagramját mutatja.

Az 1. A 4. ábra a 3. ábra sematikus diagramja. 3 MS9 számítógépes szimulációs környezetben a fő funkcionális egységek (áramtükrök, referencia áramforrások) konkrét megvalósításával.

Az 1. Az 5. ábra az 1. ábra szerinti áramkör számítógépes szimulációjának eredményeit mutatja be. négy.

ábra "Dekóder 2-4" logikai eszköze. A 2 a készülék első 1 és második 2 logikai bemenetét tartalmazza, az első 3, a második 4, a harmadik 5, a negyedik 6 a készülék aktuális logikai kimenetét, az első 7, a második 8 és a harmadik 9 kimeneti tranzisztort, melynek alapjai az első 10 előfeszítő feszültségforráshoz, a negyedik 11, az ötödik 12 és a hatodik 13 eltérő vezetőképességű kimeneti tranzisztorokhoz vannak kombinálva és rákötve, amelyek alapjai a második 14 előfeszítő feszültségforráshoz vannak kombinálva, a az első 7 kimeneti tranzisztor emittere a negyedik 11 kimeneti tranzisztor emitterére, a második 8 kimeneti tranzisztor emittere az ötödik 12 kimeneti tranzisztor emitterére, a harmadik 9 kimeneti tranzisztor emittere a a hatodik 13 kimenetes tranzisztor emittere, a készülék első 3 áram logikai kimenete az első 7 kimeneti tranzisztor kollektorára, a készülék második 4 áramú logikai kimenete a harmadik 9 kimenetes tranzisztor kollektorára van kötve , a negyedik 11 kimeneti tranzisztor kollektora a harmadik 5 áramra csatlakozik lo a készülék logikai kimenete, a hatodik 13 kimenetes tranzisztor kollektora a készülék negyedik 6 áramú logikai kimenetére csatlakozik, az első 15 és a második 16 áramtükör az első 17 tápbusszal, a harmadik 18 áramtükör illeszkedik. a második 19-es tápbusszal egy 20-as segéd-referenciaforrás-áram. A készülék első 1 logikai bemenete a harmadik 18-as áramtükör bemenetére, a készülék második 2 logikai bemenete a 20-as áramkör bemenetére csatlakozik. az első 15 áramtükör, az első 15 áramtükör első 21 áramkimenete a második 8 és az ötödik 12 kimeneti tranzisztor kombinált emitterére, és a 20 segédreferenciaáramforráson keresztül a második 19 tápbusszal, a Az első 15 áramtükör második 22 áramkimenete az első 7 és a negyedik 11 kimeneti tranzisztor kombinált emitteréhez van csatlakoztatva, és a harmadik 18 áramtükör első 23 áramkimenetéhez, a második 8 kimeneti tranzisztor kollektora pedig bemenettel csatlakozik a második 16 áramtükör háza, melynek áramkimenete a harmadik 9 és hatodik 13 kimeneti tranzisztor kombinált emitterére van kötve, és a harmadik 18 áramtükör második 24 áramkimenetére, valamint a kollektorára csatlakozik. ötödik 12 kimeneti tranzisztor csatlakozik a második 19 tápegység buszhoz.

Az 1. A 3. ábrán látható, az igénypontok 2. bekezdése szerint a készülék első 1 logikai bemenete a harmadik 18 áramtükör bemenetéhez van csatlakoztatva az első további invertáló fokozaton keresztül, amely az első 26 további áramtükör alakjában készült, illesztett az első 17 tápegység busz.

Az 1. A 3. ábrán látható, az igénypontok 3. bekezdésének megfelelően, a negyedik 11 kimeneti tranzisztor kollektora az eszköz harmadik 5 áramú logikai kimenetéhez van csatlakoztatva a második kiegészítő invertáló fokozaton keresztül, amely egy második 27 további áramtükör formájában van kialakítva, illeszkedik a második 19-es tápbusszal.

Ezen túlmenően, az 1. A 3. ábrán az igénypontok 4. bekezdésének megfelelően a hatodik 13 kimeneti tranzisztor kollektora egy harmadik kiegészítő invertáló fokozaton keresztül csatlakozik az eszköz negyedik 6 áramú logikai kimenetéhez, amely egy harmadik 28 további áramtükör formájában van kialakítva, illeszkedik a második 19-es tápbusszal.

Tekintsük a javasolt dekóder áramkör működését az ábra szerinti árambemenetekkel és -kimenetekkel. 2.

A 2-4 dekóder jól ismert funkciókat valósít meg:

ahol A 0 , A ¯ 0 - közvetlen és inverz jelek az 1. ábra szerinti eszköz 1. bemenetén. 2,

A 1 , A¯ 1 - közvetlen és inverz jelek a 2. ábra szerinti készülék 2. bemenetén. 2.

A lineáris algebrában való megvalósításuk egyik jellemzője a csonka különbségi művelet használata erre a célra:

melynek igazságtáblázatát az alábbiakban közöljük

A táblázatból az következik, hogy a bemeneti változók négy lehetséges értékkombinációja közül a függvény egyetlen értéke csak az A 0 >A 1 feltételnek megfelelő kombinációnak felel meg. Közvetlen és inverz bemeneti változók megadásával az igazságtáblázatban a függvény egyetlen értékét kaphatjuk meg, amely megfelel a bemeneti változók értékeinek bármely lehetséges kombinációjának.

A művelet alkalmazása a következő ábrázolást eredményezi logikai függvények dekóder:

E műveletek végrehajtása a következő.

Az A 0 és A 1 bemeneti változók jelei az 1. és 2. logikai bemeneteken keresztül az első 15 és a harmadik 18 áramtükörbe kerülnek, amelyeken keresztül a megadott jelek megsokszorozódnak és előjelük változik. Ebben az esetben az A 0 jelet kifolyó áram formájában továbbítják (azaz A 0 formájában), és a harmadik 18 áramtükör segítségével bejövő árammá alakítják át (azaz -A formájúvá). 0), és A 1 közvetlen formában jön be bejövő áram formájában (azaz -A 1 formájában), és az első áramtükör segítségével a 15 kimenő árammá alakul (vagyis A 1).

Az első 15 áramtükör 22 és a harmadik 18 áramtükör 23 kimenetének csatlakozási pontján az A1-A0 műveletet hajtjuk végre. A különbségjelet a 7 és 11 tranzisztorok kombinált emittereire adjuk, amelyek működési módját az első 10 és a második 14 előfeszítő feszültségforrás állítja be.

Ha a különbségjel pozitív, pl. A 0 -A 1 >0, a 7 tranzisztor zárva van, a 11 tranzisztor pedig nyitva van, és az 5 kimenet a beáramló áram kvantumát kapja, amely megfelel a -(A 0 -A 1)=A 1 -A 0 értéknek, amely megvalósítja a (2) kifejezés. Az áramkvantumértékek bármely más kombinációja esetén nem lesz áram az 5. kimeneten.

Ha A 0 -A 1 ≤ 0, akkor a 7 tranzisztor nyitva van, a 11 tranzisztor zárva van, és a 3 kimenet az A 0 -A 1-nek megfelelő kiáramló áram kvantumát kapja, amely megvalósítja a (3) kifejezést. Az áramkvantumértékek bármely más kombinációja esetén a 3. kimeneten nem lesz áram.

Az első áramtükör 21 kimenetének és a 20 segéd-referenciaáramforrás csatlakozási pontjában az A 1 -1 levonásra kerül. A különbségjel a 8 és 12 tranzisztorok kombinált emittereire kerül, amelyek működési módját az első 10 és a második 14 előfeszítő feszültségforrás állítja be. Ha a különbségjel pozitív, pl. Egy 1 -1>0, a 8-as tranzisztor zárva van, és a 12-es tranzisztor nyitva van. Ha a különbségjel kisebb vagy egyenlő, mint nulla, akkor a 8-as tranzisztor nyitott, a 12-es tranzisztor zárva van.

Az első esetben a 12 tranzisztoron keresztül érkező jel a földhöz záródik. A második esetben a kiáramló A 1 -1 differenciáláram kvantumát a harmadik 16 áramtükör segítségével 1-A 1 kiáramló áramkvantummá alakítjuk, és ebből levonjuk a beáramló -A 0 áramkvantumot. A különbségi jelet a 9 és 13 tranzisztorok kombinált emittereire adjuk, amelyek működési módját az első 10 és a második 14 előfeszítő feszültségforrás állítja be. Ha a különbségjel pozitív, pl. A 9-es tranzisztor zárva van, a 13-as tranzisztor pedig nyitva van. Ugyanakkor a 6 kimenetre egy (1-A 1)-A 0 különbségjel kerül kiáramló áramkvantum formájában, amely megvalósítja a (4) kifejezést. Az áramkvantumértékek bármely más kombinációja esetén a 4-es kimeneten nem lesz áram.

sajátosság ez az eszköz a kimenő jelek reprezentációja a bejövő (3. és 4. kimeneten) és a kiáramló (5. és 6. kimeneten) áram kvantum formájában. Abban az esetben, ha minden azonos irányú kimenő jelre van szükség, a 2. ábrán látható dekódoló áramkör. 3. Különbsége a 3. ábrán látható diagramtól. A 2. ábrán két további 27 és 28 áramtükör alkalmazása látható, amelyek bemeneteire a 11 és 13 tranzisztorok kollektorai csatlakoznak, a kimenetek pedig a dekóder 5 és 6 kimenetei. Ennek eredményeként az összes kimenő jelet a bejövő áram kvantumai reprezentálják.

Amint a fenti leírásból látható, a "Decoder 2 to 4" eszköz megvalósítása szabványos logikai függvények formájában történik a lineáris algebra törvényei szerint a 10 áramkvantumok különbségének kialakításával. Az elemek megvalósítása az áramtükrökön sok esetben lehetővé teszi a tápfeszültség csökkentését, és mivel a csökkentett áramkörök minden eleme aktív üzemmódban működik, amely feltételezi a telítés hiányát a kapcsolás során, az eszköz általános teljesítménye nő. Az I 0 áramkvantumok stabil értékeinek használata, valamint a kimeneti jel ezen áramok különbségével történő meghatározása biztosítja az áramkör működésének kismértékű függőségét a külső destabilizáló tényezőktől (a tápfeszültség eltérése, sugárzási és hőmérsékleti hatások, közös módú interferencia stb.).

ábrán látható. 9. ábra. 10 szimulációs eredmény igazolja a javasolt áramkörök meghatározott tulajdonságait.

Így a "Decoder 2-4" logikai eszköz figyelembe vett áramköri megoldásait a jel bináris áramábrázolása jellemzi, és alapul szolgálhat a lineáris algebrát használó számítási és vezérlési eszközökhöz, amelyek speciális esete a Boole-algebra. .

BIBLIOGRÁFIA

1. US 6243319 B1 szabadalom, 1. ábra. 13.

2. US 5604712 A. számú szabadalom.

3. US 4514829 A. számú szabadalom.

4. US 20120020179 A1 szabadalom.

5. US 6920078 B2 szabadalom.

6. US 6324117 B1 számú szabadalom, 6. ábra. 3.

7. US 20040018019 A1 számú szabadalmi bejelentés.

8. US 5568061 A. számú szabadalom.

9. US 5148480 A számú szabadalom, 1. ábra. négy.

10. Brzozowski I., Zachara L., Kos A. n-to-2n dekóderek univerzális tervezési módszere // Integrált áramkörök és rendszerek vegyes tervezése (MIXDES), 2013 Proceedings of the 20th International Conference, 2013. - P. 279 -284 Fig. egy.

11. Subramanyam M.V. Kapcsoláselmélet és logikai tervezés / Firewall Media, 2011. Második, - 783 c, Fig. 3.174.

12. SN74LVC1G139 2-4 soros dekóder [ Elektronikus forrás]. URL: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn741vc1g139.pdf.

13. US 8159304 számú szabadalom, 13. ábra. 5.

5977829 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom, 14. ábra. egy.

5789982 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom, 15. ábra. 2.

16. 5140282 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom.

6624701 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom, 17. ábra. négy.

18. 6529078 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom.

19. 5734294 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom.

20. 5557220 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom.

21. 6624701 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom.

22. RU 2319296 számú szabadalom.

23. RU 2436224 számú szabadalom.

24. RU 2319296 számú szabadalom.

25. RU 2321157 számú szabadalom.

26. US 6556075 számú szabadalom, 26. ábra. 2.

27. US 6556075 számú szabadalom, 27. ábra. 6.

28. Chernov N.I., Yugai V.Y., Prokopenko N.N., et al. Basic Concept of Linear Synthesis of Multi-valued Digital Structures in Linear Spaces // 11th East-West Design & Test Symposium (EWDTS 2013). - Rostov-on-Don, 2013. - C. 146-149.

29. Malyugin V.D. Boole-függvények megvalósítása aritmetikai polinomokkal // Automatizálás és Telemechanika, 1982. 4. sz. 84-93.

30. Csernov N.I. A digitális struktúrák logikai szintézisének elméletének alapjai a valós számok területén // Monográfia. - Taganrog: TRTU, 2001. - 147 p.

31. Csernov N.I. ASOIU digitális struktúrák lineáris szintézise // oktatóanyag. - Taganrog: TRTU, 2004 - 118 p.

1. 2-4 dekóder, amely tartalmazza az eszköz első (1) és második (2) logikai bemenetét, az eszköz első (3), második (4), harmadik (5), negyedik (6) aktuális logikai kimenetét , az első (7), a második (8) és a harmadik (9) kimeneti tranzisztor, amelyek alapjait kombinálják és csatlakoztatják az első (10) előfeszítő feszültségforráshoz, a negyedik (11), az ötödik (12) és a hatodikhoz (13) eltérő vezetőképességű kimeneti tranzisztorok, amelyek alapjait kombinálják és a második (14) előfeszítő feszültségforráshoz kapcsolják, az első (7) kimeneti tranzisztor emittere a negyedik (11) emitteréhez csatlakozik. ) kimeneti tranzisztor, a második (8) kimeneti tranzisztor emittere az ötödik (12) kimeneti tranzisztor emitterére, a harmadik (9) kimeneti tranzisztor emittere a hatodik (13) kimeneti tranzisztor emitterére csatlakozik kimeneti tranzisztor, a készülék első (3) áram logikai kimenete az első (7) kimeneti tranzisztor kollektorához, a készülék második (4) áram logikai kimenete a harmadik (9) kollektorához csatlakozik kimeneti tranzisztor, koll A negyedik (11) kimeneti tranzisztor tényezője a készülék harmadik (5) áram logikai kimenetére, a hatodik (13) kimeneti tranzisztor kollektora a készülék negyedik (6) áram logikai kimenetére csatlakozik, az első (15) és a második (16) áramtükör az első (17) tápbusszal, a harmadik (18) áramtükör a második (19) tápbusszal, a segéd referencia áramforrással (20) illeszkedik. azzal jellemezve, hogy a készülék első (1) logikai bemenete a harmadik (18) áramtükör bemenetére, a készülék második (2) logikai bemenete az első (15) áram bemenetére csatlakozik. tükör, az első (15) áramtükör első (21) áramkimenete a második (8) és az ötödik (12) kimeneti tranzisztor kombinált emitteréhez, és a segéd referencia áramforráson (20) keresztül csatlakozik a második (19) tápegység busz, az első (15) áramtükör második (22) áramkimenete az első (7) és negyedik (11) kimenet kombinált emitteréhez van kötve tranzisztorok és a harmadik (18) áramtükör első (23) áramkimenetére, a második (8) kimeneti tranzisztor kollektora a második (16) áramtükör bemenetére csatlakozik, amelynek áramkimenete csatlakozik a harmadik (9) és hatodik (13) kimeneti tranzisztor kombinált emitteréhez és a harmadik (18) áramtükör második (24) áramkimenetéhez, valamint az ötödik (12) kimeneti tranzisztor kollektorához. csatlakozik a második (19) táp buszon.

2. Az 1. igénypont szerinti 2-4. igénypontok bármelyike ​​szerinti dekódoló, azzal jellemezve, hogy a készülék első (1) logikai bemenete a harmadik (18) áramtükör bemenetéhez csatlakozik az első további invertáló fokozaton keresztül, amely a 2-3. első (26) kiegészítő áramtükör, összhangban az első (17) tápsínnel.

3. Az 1. igénypont szerinti 2-4. igénypontok bármelyike ​​szerinti dekódoló, azzal jellemezve, hogy a negyedik (11) kimeneti tranzisztor kollektora egy második járulékos invertáló fokozaton keresztül a készülék harmadik (5) áram logikai kimenetéhez van csatlakoztatva. egy második (27) kiegészítő áramtükör, amely a második (19) tápsínhez illeszkedik.

4. Az 1. igénypont szerinti 2-4. igénypontok bármelyike ​​szerinti dekódoló, azzal jellemezve, hogy a hatodik (13) kimeneti tranzisztor kollektora egy harmadik kiegészítő invertáló fokozaton keresztül a készülék negyedik (6) áram logikai kimenetéhez van csatlakoztatva. egy harmadik (28) kiegészítő áramtükör, amely a második (19) tápsínhez illeszkedik.

Hasonló szabadalmak:

A találmány olyan kódoló eszközökre vonatkozik, amelyek redukált kódkönyvet alkalmaznak adaptív visszaállítással. A technikai eredmény abban áll, hogy csökken a fogadó oldalról a küldő oldalra továbbított információ mennyisége.

A találmány számítástechnikára vonatkozik, nevezetesen videoinformáció kódolására. A technikai eredmény a videó információs bitfolyam kódolásának és dekódolásának hatékonyságának növelése az adatok entrópiarétegekre való felosztásával.

A találmány tárgya eljárás egész számok sorozatának kódolására, egy tárolóeszköz és egy ilyen kódolt szekvenciát hordozó jel, valamint eljárás ennek a kódolt sorozatnak a dekódolására.

A találmány előkódolási eljárásra, valamint rendszerre és eljárásra vonatkozik előkódoló kódkönyv létrehozására több bemeneti többszörös kimenetű (MIMO) rendszerben.

A találmány a digitalizált jeleket használó technika területére vonatkozik, amely kommunikációra, rögzítésre, rögzítésre, lejátszásra, konvertálásra, jelek kódolására és tömörítésére szolgáló eszközökben, automatikus vezérlőrendszerekben alkalmazható.

A találmány a távközlés területére, nevezetesen a kriptográfiai eszközök és az elektronikus ellenőrzési eljárások területére vonatkozik. digitális aláírás(EDS). .

A találmány a digitális jelfeldolgozás területére vonatkozik, különösen az adattömörítésre és a videoszekvenciák entrópiakódolásának javítására. A technikai eredmény a hatékonyság növelése és csökkentése számítási bonyolultság entrópia kódolás. A szintaktikai elemek sokaságából álló adatfolyam feldolgozásának egyik módszere azon szintaktikai elemek cseréjén alapul, amelyek értékei nagy valószínűséggel fordulnak elő olyan szintaktikai elemekkel, amelyek értékei alacsony valószínűségűek. Meghatározzák a szintaktikai elem kontextusát, és kiszámítják az adatfolyam-modellben az adott kontextussal rendelkező szintaktikai elemek értékeinek előfordulási valószínűségét. Cserélje ki szintaktikai elemek meghatározott kontextusú adatfolyam, ha a szintaktikai elem értékének számított valószínűsége egy adott küszöbérték felett van, azokhoz a szintaktikai elemekhez, amelyek értékei kicsi a valószínűséggel. 3 n. és 10 z.p. f-ly, 4 ill., 2 tab.

A találmány kommunikációs technológiára vonatkozik, és információs akusztikus jelek spektrumának mérésére szolgál. HATÁS: az információs akusztikus jelek spektrumának mérési pontosságának javítása, bővítése funkcionalitás eszközöket úgy, hogy a spektrum pillanatnyi értékeit összekapcsolja az ideiglenes hangjel állítható hosszúságú szegmenseivel. Ennek érdekében a spektrum mérési módszerében a gyors Fourier-transzformáció (FFT) helyett a diszkrét koszinusz transzformációt (DCT) alkalmazzák, amely lehetővé teszi az akusztikus jelek spektrumának mérési pontosságának növelését a felbontás növelésével, csökkenti az ablaktranszformáció oldallebenyeinek szintjét a spektrumban, és csökkenti a spektrális amplitúdóbecslés komponenseinek oszcillációját, valamint lehetővé teszi az akusztikus jel azon szegmenseinek időtartamának csökkentését, amelyeken a pillanatnyi spektrumot mérik , miközben egy helyett két jelet képez (fő és kiegészítő), és a kiegészítő digitális akusztikus jel ortogonális a főre, a spektrum mért pillanatértékei is összekapcsolódnak, a spektrum modulusa és a fázisfrekvencia a jel jellemzője az időbeli akusztikus jel szegmenseire, amelyek időbeli helyzete és időtartama szerint állíthatók, és amelyeken ezt a spektrumot mérik. 2 n.p. f-ly, 8 ill.

A találmány tárgya vezeték nélküli kommunikáció. A műszaki eredmény a zajtűrés, a megbízhatóság és a kommunikációs hatékonyság növekedése, miközben az energiafogyasztás csökkenthető. Ehhez az eljárás a következőket tartalmazza: S1 lépés, amelyben a mester eszköz egy szekvenciakódot generál egy adott kódoló által, és a szekvenciakódot folyamatosan továbbítja minden egyes szolga eszköznek egy kommunikációs kérésnek megfelelően előre meghatározott ideig, ahol az adott kódoló egy adott polinom szerint végrehajtott visszacsatolási eltolási regiszter, amelynek sorrendje és együtthatói korrelálnak a kommunikációs kéréssel, miközben az összes együttható és kezdeti érték nem egyenlő 0-val; meghatározott időszak az alvási periódus és a szolga észlelési periódus összegénél nagyobb vagy egyenlő idő, amely egy alvási és ébredési ciklust alkot; S2 lépés, amelyben a szolga eszköz a szekvenciakód egy folyamatos részét kapja a detektálási periódusban, dekódolja a szekvenciakódot a kódolónak megfelelő dekóderrel, és a dekódolási eredménynek megfelelően végrehajtja a megfelelő műveletet. 2 n. és 10 z.p. f-ly, 5 ill.

A találmány kommunikációs technológiára vonatkozik, és jelek kódolására és dekódolására szolgál. A technikai eredmény a kódolási és dekódolási jelek pontosságának növekedése. A jelkódoló eljárás magában foglalja egy frekvenciatartomány-jel beszerzését egy bemeneti jel szerint; előre meghatározott bitek allokálása a frekvenciatartomány jeléhez egy előre meghatározott allokációs szabály szerint; a bitallokáció beállítása a frekvenciatartomány-jelhez, amikor annak a frekvenciatartomány-jelnek a legmagasabb frekvenciája, amelyhez a bitek allokálva vannak, meghalad egy előre meghatározott értéket; és a frekvenciatartomány-jel kódolása a frekvenciatartomány-jel bitallokációja szerint. 4 n. és 16 z.p. f-ly, 9 ill.

A találmány a távközlés területére vonatkozik, és az átvitt titkos információk védelmét szolgálja. Technikai eredmény - magas szint a titkosított információk biztonsága. Információk titkosítására szolgáló módszer, beleértve a szimbólumok és megfelelőik megfelelőségi táblázatának felépítését a térben (00; FF) hexadecimális rendszerben, új megfelelési táblázat létrehozását az eredeti tábla megváltoztatásával, az eredeti tábla eltolását, pl. a megfelelések sorát a megadott számú karakter, az eredeti információ kódolása és tömörítése a kívánt kötetre tolja el a megfelelő Unicode kódolási táblázat segítségével. 2 lap.

A találmány kódolásra/dekódolásra vonatkozik digitális jel, amely egymást követő mintablokkokból áll. A technikai eredmény a kódolt hang minőségének javítása. A kódolás magában foglalja egy súlyozási ablak alkalmazását M egymást követő minta két blokkjára. Egy ilyen súlyozási ablak különösen aszimmetrikus, és négy különálló szakaszt tartalmaz, amelyek egymás után folytatódnak a fent említett két blokkon, az első szakasz az első időintervallumban növekszik, a második szakasz pedig állandó súlyozási értékkel rendelkezik a második időintervallumban. a harmadik szakasz idővel csökkenő, a harmadik időintervallum és a negyedik szakasz súlyozása állandó a negyedik időintervallumban. 6 n. és 11 z.p. f-ly, 10 ill.

A találmány a digitális jelfeldolgozás területére, különösen digitális videoképek kódolására/dekódolására szolgáló eljárásokra vonatkozik. A technikai eredmény a videoképek tömörítési arányának növelése a dekódolt kép minőségének enyhe csökkenésével a nagyfrekvenciás jelspektrumú képekhez képest. Javasolunk egy módszert a digitális videoképek kódolására/dekódolására. A módszer szerint a kódolási folyamat során a wavelet transzformáció alacsony frekvenciájú komponenséhez soronként hozzáadnak egy további nagyfrekvenciás komponenst, hogy kisimítsa az eredeti függvényt, amelyet kódolásra használnak, de a dekódolási oldalon elnyomnak. aluláteresztő szűrő használatával. Ezen túlmenően a kódolást egy olyan funkció segítségével valósítják meg, amelynek két célja az adattömörítési arány növelése és a dekódolt kép minőségének megőrzése, és a dekódoló szűrő jellemzőit kommunikációs korlátozásként veszik figyelembe a kódolási szakaszban. 8 ill., 3 tab.

A találmány a vezeték nélküli kommunikációs technológia területére vonatkozik. HATÁS: a kommunikáció minőségének javítása a jelfolyamok közötti szekvenciális interferencia elnyomásával. Az előkódolási eljárás a következőket tartalmazza: előkódolási előfeldolgozás végrehajtása egy továbbítandó jelen, az előfeldolgozás a továbbítandó jel teljesítményének növekedését okozza; teljesítménykorlátozó algoritmus kiválasztása a kiválasztási szabály szerint; teljesítménykorlátozó művelet végrehajtása az előfeldolgozott jelen a kiválasztott teljesítménykorlátozó algoritmus szerint; és előkódolt jelet állítunk elő a korlátozott teljesítményjelnek megfelelően. A jelen találmány egy kiviteli alakja továbbá egy adót, egy vevőt és egy előkódoló rendszert ismertet. A jelen találmánynál a teljesítménykorlátozó művelet által a jelek átvitelére kifejtett káros hatás a lehető legnagyobb mértékben csökkenthető abban az időben, amikor az átviteli teljesítmény korlátozva van a teljesítménykorlátozó művelet használatával. 5 n. és 12 z.p. f-ly, 8 ill.

A jelen találmány a kódolás és dekódolás területére vonatkozik, és frekvenciaburkológörbe vektorok kvantálására szolgál. HATÁS: a frekvenciaburkológörbe vektorok kvantálásának megnövekedett hatékonysága. A módszer a következőket tartalmazza: egy keretben lévő N frekvenciaburkológörbe felosztása N1 vektorra, ahol az N1 vektorok minden egyes vektora M frekvenciaburkot tartalmaz; az első vektort N1 vektorokká kvantáljuk az első kódkönyv használatával, hogy megkapjuk a kvantált első vektornak megfelelő kódszót, ahol az első kódkönyv 2B1 szakaszra van felosztva; meghatározzuk a kvantált első vektornak megfelelő kódszó szerint, hogy a kvantált első vektor az első kódkönyv 2B1 szakaszában lévő i-edik szakaszhoz van társítva; meghatározunk egy második kódkönyvet az i-edik szakasz kódkönyve szerint; és a második vektort N1 vektorokká kvantáljuk a második kódkönyv alapján. A jelen találmány kiviteli alakjaiban a frekvenciaburkológörbe több kisebb vektorra van felosztva, hogy a vektorkvantálás végrehajtható legyen a frekvenciaburkológörbe vektorokon egy kevesebb bites kódkönyv használatával. 2 n. és 6 z.p. f-ly, 3 ill.

A találmányok csoportja a kódolás területére vonatkozik. A technikai eredmény az adattömörítés hatékonyságának növelése. A bemeneti adatok kódolására szolgáló eljárás (D1) lényegében ismétlődő adatblokkok és/vagy adatcsomagok meghatározását tartalmazza a bemeneti adattöredékek (D1) legalább egyikében, míg az adatblokkok és/vagy adatcsomagok megfelelő elemkészletet tartalmaznak, ahol az elemek egy bitkészletet tartalmaznak annak meghatározása, hogy az elemek változatlanok-e a lényegében ismétlődő adatblokkonokon és/vagy adatcsomagokon belül, és/vagy annak meghatározása, hogy a lényegében ismétlődő adatblokkok és/vagy adatcsomagok elemei változnak-e; a változatlan elemek kódolása kódolt adatokká (E2) legalább egy megfelelő szimbólum vagy legalább egy megfelelő bit felhasználásával, amely azt jelzi, hogy a változatlan elemekben nincs változás a referencia adatblokkban és/vagy adatcsomagban lévő megfelelő elemeihez képest; és a megváltozott elemek kódolása kódolt adatokká (E2). 6 n. és 28 z.p. f-ly, 8 ill.

A találmány dekóderekre vonatkozik. A műszaki eredmény az információátalakító eszközök sebességének növelése a találmány szerinti dekóder segítségével. A készülék első logikai bemenete a harmadik áramtükör bemenetére, a készülék második logikai bemenete az első áramtükör bemenetére, az első áramtükör első áramkimenete a kombinált a második és az ötödik kimeneti tranzisztor emittere, és egy segéd referencia áramforráson keresztül csatlakozik a második tápbusszal, az első áramtükör második áramkimenete az első és negyedik kimeneti tranzisztor kombinált emitteréhez, és a harmadik áramtükör első áramkimenete, a második kimeneti tranzisztor kollektora a második áramtükör bemenetére csatlakozik, amelynek áramkimenete a harmadik és a hatodik kimeneti tranzisztor kombinált emitterére van kötve és a harmadik áramtükör második áramkimenete, az ötödik kimeneti tranzisztor kollektora pedig a második tápsínre csatlakozik. 3 w.p. f-ly, 5 ill.

A dekóderek digitális funkcionális eszközök, amelyeket bináris kódok felismerésére terveztek.

A bináris dekóderek kódátalakítóként a bináris közvetlen felhasználású kódot „1 az N-ből” kóddá alakítják. Egy ilyen kódkombinációban csak egy bitet foglal el egy egység, a többi pedig nulla. A négybites bináris kód felismerésére tervezett dekóder igazságtáblázatát a táblázat mutatja be. 2.1

2.1. táblázat

Az 1. táblázat azt mutatja, hogy a bemeneti bináris kódtól függően annak csak az egyik kimenete van gerjesztett állapotban a dekóder kimenetén. Ugyanebből a táblázatból következik, hogy egy n bemenettel rendelkező bináris dekódolónak 2 n kimenettel kell rendelkeznie, amely megfelel egy n bites bináris kód kódkombinációinak számának. Az ilyen dekódert hívják teljes , Nem úgy mint befejezetlen , amelyhez a bemeneti kódkombinációk egy részét nem használják, és a kimenetek számát, amelyekhez kevesebb, mint 2 n.

A dekódoló szimbólum fő mezőjében (2.5. ábra) a DC betűk (az angol Decoder szóból) vannak rögzítve. A dekóder bemeneteit általában bináris súlyukkal jelöljük. Az információs bemeneteken kívül a dekóder általában egy vagy több munkaengedélyező bemenettel rendelkezik, amelyeket E (Enable) jelzéssel jelölünk. Ha ezen a bemeneten van engedélyező jel, akkor a dekóder az igazságtáblázat szerint működik, ennek hiányában minden dekódoló kimenet passzív.

A dekóder működését egy logikai kifejezésrendszer írja le:

TÓL TŐL
a dekóderek kemotechnikai megoldását a 2.6.

ábrából látható. 2.6., a dekóder 2n bemeneti kód inverterből áll, amelyek a bemeneti kódváltozók direkt és inverz értékeit alkotják, két inverterből az engedély bemeneten és 2 n -1 konjuktorból, amelyek az áramkör kimeneteit képezik. . A soros dekóderek alacsony bitkapacitása felveti a bitkapacitásuk növelésének kérdését. Alacsony bites dekóderekből egy nagybites dekóderrel egyenértékű áramkört építhet. Ebből a célból a bemeneti szó mezőkre van osztva, míg a legkisebb jelentőségű számjegyek mezőjének bitmélysége a rendelkezésre álló dekóderek bitszélességének felel meg. A legjelentősebb bitek fennmaradó mezőjét arra használjuk, hogy olyan jelet kapjunk, amely lehetővé teszi az egyik dekódoló működését, amely dekódolja a legkisebb jelentőségű bitek mezőjét.

NÁL NÉL
ábrán látható példaként. A 2.7. ábra egy ötbites kód dekódolásának sémáját mutatja be "3-8" és "2-4" dekóderek segítségével. A szükséges 32 kimenet eléréséhez négy „3-8” DC1-DC4 dekóderből összeállítjuk a második szint oszlopát. A "2-4" dekóder veszi a bemeneti kód két legjelentősebb bitjét. Ennek a dekódernek a gerjesztett kimenete megnyitja az egyik oszlopdekódert az engedélyezési bemeneten, és a kiválasztott dekóder dekódolja a bemeneti szó legkisebb jelentőségű bitjeit. Minden bemeneti szó az F 0 -F 31 kimenetek egyikének gerjesztésének felel meg. Például az x 4 x 3 x 2 x 1 x 0 =11001 2 =25 10 szó dekódolásakor az első szintű dekóder bemenetének kódja 11, ami gerjeszti a hármas kimeneti számát (kereszttel jelölve), ami lehetővé teszi. a DC4 dekóder működése. A DC4 bemenet 001 kódolású, így az első kimenete feszültség alá kerül, pl. 25 áramköri kimenet. Az áramkör működésének általános engedélyezése vagy tiltása az első szint dekóderének E bemenetén történik.

A dekóderek rendeltetésszerű felhasználása mellett tetszőleges logikai függvények megvalósítására is használhatók, mivel a dekóder kimenetein generálódik minden konjunktív tag, amely adott számú argumentumból összeállítható. Az SDNF-ben egy logikai függvény néhány ilyen kifejezés diszjunkciója. Ezeket az OR séma szerint kombinálva adott számú argumentumból tetszőleges függvényt kaphatunk.

A 2.8. ábra a modulo two adder funkció hardveres megvalósítását mutatja példaként.

Az egyik nagyon fontos elem digitális technológia, és különösen a számítógépekben és a vezérlőrendszerekben kódolók és dekóderek.

Amikor meghalljuk a kódoló vagy dekódoló szót, kémfilmekből származó kifejezések jutnak eszünkbe. Valami ilyesmi: dekódolja a küldést és titkosítsa a választ.

Nincs ezzel semmi baj, hiszen a mi és külföldi rezidenseink titkosítógépei kódolókat és dekódolókat használnak.

Kódolók.

Így a kódoló (kódoló) az elektronikai eszköz, jelen esetben egy olyan mikroáramkör, amely egy számrendszer kódját egy másik rendszer kódjává alakítja. Az elektronikában legszélesebb körben használt kódolók, amelyek a helyzeti decimális kódot párhuzamos binárissá alakítják. A jeladót így lehet feltüntetni a kapcsolási rajzon.

Például képzeljük el, hogy egy közönséges számológépet tartunk a kezünkben, amelyet ma már bármelyik diák használ.

Mivel a számológépben minden művelet bináris számokkal történik (idézzük fel a digitális elektronika alapjait), a billentyűzet után van egy kódoló, amely a beírt számokat bináris formájúvá alakítja.

A számológép összes gombja egy közös vezetékre van kötve, és például az 5-ös gomb megnyomásával a kódoló bemenetén azonnal megkapjuk ennek a számnak a bináris alakját a kimenetén.

Természetesen a számológép kódolója rendelkezik több bemeneteket, mivel a számokon kívül még néhány aritmetikai művelet szimbólumát kell belevinni, ezért nem csak a bináris formátumú számok, hanem a parancsok is eltávolításra kerülnek a kódoló kimeneteiből.

Ha figyelembe vesszük a kódoló belső felépítését, akkor könnyen megbizonyosodhatunk arról, hogy a legegyszerűbb logikai alapelemeken készül.

Minden bináris logikával működő, de a kezelő kényelme érdekében decimális billentyűzettel rendelkező vezérlőkészülékben kódolókat használnak.

Dekóderek.

A dekóderek ugyanabba a csoportba tartoznak, csak éppen fordítva működnek. A párhuzamos binárisokat helyzeti decimálissá alakítják. A diagramon a feltételes grafikus jelölés a következő lehet.

Vagy így.

A dekóderekről részletesebben szólva érdemes elmondani, hogy képesek bináris kódra konvertálni különböző rendszerek kalkulus (tizedes, hexadecimális stb.). Minden a mikroáramkör konkrét céljától és céljától függ.

A legegyszerűbb példa. Nem egyszer látott már digitális hétszegmenses visszajelzőt, például LED-et. Olyan tizedes számjegyeket és számokat jelenít meg, amelyeket gyerekkorunk óta megszoktunk (1, 2, 3, 4...). De, mint tudod, a digitális elektronika bináris számokkal működik, amelyek 0 és 1 kombinációi. Mi alakította át a bináris kódot decimálissá, és adta át az eredményt egy digitális hétszegmenses jelzőnek? Valószínűleg már sejtette, hogy a dekóder csinálta.

A dekóder munkája élőben értékelhető, ha összeállítunk egy egyszerű áramkört, amely egy dekóder chipből áll K176ID2és egy hétszegmenses LED-es visszajelző, amelyet "nyolcnak" is neveznek. Vessen egy pillantást a diagramra, könnyebben megértheti a dekóder működését. A forrasztás nélküli kenyérsütőlap segítségével gyorsan összeállítható az áramkör.

Tájékoztatásul. A K176ID2 mikroáramkört egy 7 szegmenses LED-jelző vezérlésére fejlesztették ki. Ez a chip képes bináris kód konvertálására 0000 előtt 1001 , amely 0 és 9 közötti decimális számjegyeknek felel meg (egy évtized). A többi, régebbi kombináció egyszerűen nem jelenik meg. A C, S, K következtetések segédletek.

A K176ID2 chip négy bemenettel rendelkezik (1, 2, 4, 8). Néha hivatkoznak rájuk is D0-D3. Ezek a bemenetek párhuzamos bináris kódot kapnak (például 0001). Ebben az esetben a bináris kód 4 bites. A mikroáramkör átalakítja a kódot úgy, hogy a kimenetek ( a-g) jelek jelennek meg, amelyek a hétszegmenses jelzőn már megszokott decimális számjegyeket és számokat alkotnak. Mivel a K176ID2 dekóder képes a 0-tól 9-ig terjedő decimális számjegyek megjelenítésére, ezeket csak az indikátoron fogjuk látni.

A K176ID2 dekóder bemeneteire 4 váltókapcsoló (S1 - S4) csatlakozik, melyek segítségével párhuzamos bináris kódot lehet a dekóderre felvinni. Például a billenőkapcsoló bezárásakor S1 logikai egységet alkalmazunk a mikroáramkör 5. kimenetére. Ha kinyitja a váltókapcsoló érintkezőit S1- ez egy logikai nullának fog megfelelni. A váltókapcsolók segítségével a mikroáramkör bemenetein manuálisan tudjuk beállítani a logikai 1-et vagy 0-t.Szerintem ezzel minden világos.

Az ábra azt mutatja, hogy a 0101 kód hogyan kerül alkalmazásra a DD1 dekóder bemeneteire. LED kijelző az 5-ös szám jelenik meg. Ha csak az S4 billenőkapcsoló zárva van, akkor a 8-as szám jelenik meg a jelzőn. Ha bináris kódba szeretne beírni egy számot 0-tól 9-ig, négy számjegy elegendő: a 3 * 8 + a 2 * 4 + a 1 * 2 + a 0 * 1, ahol a 0 - a 3, a számrendszerből származó számok (0 vagy 1).

Jelöljük a 0101 számot decimális formában 0101 = 0*8 + 1*4 + 0*2 + 1*1 = 4 + 1 = 5 . Most nézzük meg a diagramot, és nézzük meg, hogy a számjegy súlya megfelel annak a számnak, amellyel 0 vagy 1 megszorozva van a képletben.

A TTL technológián alapuló K155ID1 dekódert egy időben használták az IN8, IN12 típusú gázkisüléses digitális kijelző vezérlésére, amelyekre a 70-es években nagy volt a kereslet, mivel az alacsony feszültségű LED-jelzők még mindig nagyon ritkák.

A 80-as években minden megváltozott. Szabadon lehetett vásárolni hétszegmenses LED-mátrixokat (indikátorokat), és a rádióamatőrök körében fellendült az elektronikus órák összeszerelése. Házi Digitális óra nem a házhoz gyűjtött csak lusta.

A 3.2. bekezdésben leírtak szerint a digitális eszközök kombinációs és szekvenciális eszközökre oszthatók. A kombinált eszközök közé olyan digitális eszközök tartoznak, amelyek kimeneti jelei csak a bemeneti jelek aktuális értékétől függenek. Ezek az eszközök, ellentétben a szekvenciális eszközökkel, nem rendelkeznek memóriával. A tranziens folyamatok befejezése után ezekben az eszközökben a kimeneti értékek kerülnek beállításra, amelyeket nem befolyásol a tranziens folyamatok természete.

Bármilyen komplexum digitális eszköz logikai műveleteket végrehajtó kombinációs részre és memóriaelemekre osztható. A kombinációs részt elvileg logikai elemeken is el lehet végezni, de ez túl bonyolult és költséges. Sokkal egyszerűbb erre a célra kész kombinált eszközöket használni. A fő kombinált eszközök közé tartoznak a dekóderek, kódolók, multiplexerek (elosztók), demultiplexerek és összeadók.

Dekóderek

Dekóder (dekóder ) – Ez egy olyan kombinációs eszköz, amely lehetővé teszi a pozíciós n-jegyű kód által képviselt számok felismerését. Ha a dekódoló bemenetén "-bites bináris kód, akkor a kimenetén az "1 from Ν". Ennek a kódnak a kódkombinációjában csak egy pozíciót foglal el egy, a többi pedig nulla. Például az „1 of Ν", A 4 kódkombinációt tartalmazó kód a következőképpen jelenik meg:

Egy ilyen kódot hívnak egységes ezért a dekóder egy pozíciós bináris kód konvertálója egységes kódra. Mivel az n-bites bináris kóddal kódolt számok lehetséges száma megegyezik a készletek és argumentumok számával (N = 2"), akkor egy n bemenettel rendelkező dekódernek 2n kimenettel kell rendelkeznie. Az ilyen dekódert teljesnek nevezzük. Ha a bemeneti készletek egy részét nem használjuk, akkor a dekódert inkomplettnek nevezzük, és a kimeneteinek száma kevesebb, mint 2n. Így a bemeneti bináris kódtól függően a dekóder kimenetén csak az egyik kimeneti áramkör gerjesztődik, amelynek számából a bemeneti szám felismerhető.

A dekóderek a memóriacellák címének megfejtésére, a betűk és számok monitorokon, indikátorokon és egyéb eszközökön történő megjelenítésére szolgálnak. Leggyakrabban LSI-be vannak ágyazva, mint például a félvezető memóriaeszközökben, de elérhetők középső integrációs szintű IC-ként is.

Szemléltessük a dekóderek megvalósítását egy háromjegyű számokból álló teljes dekódoló példáján. A dekóder igazságtáblázatát a táblázat mutatja be. 3.5.

3.5. táblázat

	x 3	x 2	x 1	y 0	y 1	y 2	y 3	y 4	y 5	y 6	y 7

Amint látja, minden kijárat x i csak egy halmazon egyenlő eggyel, így a dekódoló működését nyolc függvény írja le - a dekódoló kimenetek számának megfelelően, amelyek mindegyike három argumentum konjunkciója (logikai ÉS):

Egy hárombites teljes dekóder sémája a 3. ábrán látható. 3.12. Egy funkció megvalósításához y i, egy három bemenetes konjuktorra van szükség. Mivel a konjuktorok bemenetein direkt és inverz argumentumok is vannak, három inverterre van szükség a dekóder áramkörben (lásd 3.12. ábra, a)

Rizs. 3.12.

a – logikai diagram; b – a dekóder szimbóluma szinkronizálási és felbontási bemenetekkel

A dekódereket gyakran ellenőrzött szinkronizálással hajtják végre, amelyben a kód dekódolása a bemeneten kapott óraimpulzus továbbítása során történik. TÓL TŐL, csak azzal a feltétellel, hogy a bemenet HU megengedő egyetlen jelet adtak (lásd 3.12. ábra, b). Egy ilyen feltétel megvalósításához négy bemenettel rendelkező konjuktorok szükségesek, amelyek negyedik bemenete engedélyező jelet kap. Ezt a jelet egy kétbemenetes csatlakozó állítja elő, amikor a jelek megegyeznek TÓL TŐL és HU.

Egy egyszerű IC szabványos tokjában az érintkezők száma korlátozott (14, 16 vagy 24), ezért az IC formájában gyártott dekóderek bemeneti kódja kicsi (három, ritkábban négy). Így például egy 16 tűs csomagban csak egy hárombites teljes dekóder helyezhető el. Ha nagyobb kapacitású dekódert kell létrehozni, akkor kis kapacitású dekóderek kaszkádcsatlakozását használják.

Példa 3.1. Legyen szükséges egy ötbites dekódoló létrehozása hárombites dekóderek alapján (3.13. ábra).

Rizs. 3.13.

Megoldás. Egy ötbites dekódernek 25 = 32 kimenettel kell rendelkeznie. Oszd fel az öt számjegyet junior számjegyekre x 2, x 1, x 0 és idősebb x 4, x 3. Ezután a fiatalabbak a második fokozat négy 3 bites dekóderének bemenetére illeszthetők és 8 4 = 32 kimenetet képeznek. Engedélyező bemenetek használata ΕΝ, a második fokozat négy dekódere közül választhat egyet, amelynek egyetlen jelet kell alkotnia. Ehhez a felső két bitet az első fokozat vezérlő dekóderének bemeneteire vezetjük, a kimeneteit pedig az engedélyező bemenetekre kötjük. ΕΝ az első fokozat dekóderei.

Legyen például a bemeneti kód 11011 = 2710. Mivel a legjelentősebb bitek "11", a vezérlődekóder lehetővé teszi a második fokozat 4. dekóderének működését. Ebben az esetben az első három dekóder kimenete nullák, a negyedik dekódolóé pedig "3" kimenete, azaz. F 27 logikus lesz.

A dekódereket széles körben használják vezérlőrendszerekben technológiai folyamatok. Sok állítómű, mint például egy villanymotor, egy elektromágneses működtető, mindössze két paranccsal vezérelhető: „be” és „ki”. Ebben az esetben célszerű logikai "1"-et rendelni az "on" parancshoz, és logikai "1"-et az "off" parancshoz. Az ilyen eszközök vezérléséhez egységes kódokat használnak, amelyekben minden számjegy mereven hozzá van rendelve konkrét eszköz. A vezérelt eszközök száma több tucat is lehet, és a dekódernek megfelelő számú kimenettel kell rendelkeznie.

ábrán. A 3.14 egy vezérlési sémát mutat nyolc beavatkozóhoz, dekóderen alapulva. Az áramkör nyolc hasonló áramkört tartalmaz, amelyek engedélyezik/letiltják az aktuátort. A végrehajtó eszköz állapotát egy memóriaelem rögzíti, amelyet leggyakrabban triggerként használnak (lásd 3.9. bekezdés). A felső bemenet bekapcsolja az elemet, az alsó pedig kikapcsolja. A be- vagy kikapcsolt állapotot meghatározó jel az összes memóriaelem megfelelő (felső vagy alsó) ÉS áramkörébe kerül, de ezt a jelet csak a dekóder által kiválasztott elem érzékeli. Ehhez az ON/OFF jelekkel együtt a vezérlőáramkört egyidejűleg látják el egy kóddal, amely belép a dekóderbe, és meghatározza az aktuátor számát. A memóriaelem kimenetéről érkező jel felerősödik és belép az aktuátor kapcsolóáramkörébe. Itt lehetőség van egy optocsatoló galvanikus leválasztására (lásd a 2.10. bekezdést), egy elektromágneses relét, amely nagy kapcsolási feszültséget biztosít, például = 220 V, egy elektromágneses indítót, amely háromfázisú feszültséget biztosít az elektromos motornak.

Rizs. 3.14.

Kódolók

kódoló – ez egy kombinált eszköz, amely a dekóderhez képest fordítottan hajtja végre a funkciókat. Ha az egyik bemenetére jelet adunk (egységes kód), akkor a kimeneten a megfelelő bináris kódot kell kialakítani.

Ha a kódoló bemeneteinek száma 2n, akkor a kimenetek számának nyilvánvalóan egyenlőnek kell lennie P, azok. a 2”-os helyzeteket kódoló bináris bitek száma.

Illusztráljuk a kódoló áramkör szintézisét P = 3. Az igazságtáblázat alakja a táblázatban látható. 3.6.

3.6. táblázat

x				x
	y 3	y 2	y 1		y 3	y 2	y 1

A kódoló működését három funkció írja le nál nél 3, y 2,y 1, amelyek mindegyike egyenlő egy a négy készlettel (a készlet száma a bemeneti számnak felel meg). A kilépési függvények sovDNF-ei a következők:

Három funkciót három diszjunktor valósít meg (3.15. ábra), amelyek kimenetein egy háromjegyű bináris kód jön létre.

Rizs. 3.15.

Ugyanakkor az érvelés x A 0 nem szerepel egyik logikai függvényben és a buszban sem x 0 kihasználatlanul maradt. Valójában az x0 bemeneti jelnek meg kell felelnie a "000" kódnak, amely továbbra is a kódoló kimenetén lesz, ha minden más argumentum nulla.

A hagyományos kódolókon kívül vannak még prioritási kódolók. Az ilyen kódolók bonyolultabb műveleteket hajtanak végre. A számítógépek és egyéb eszközök működése során gyakran megoldódik a szolgáltatás elsőbbségi jelöltjének meghatározása. Több versenytárs egyszerre nyújtja be nem teljesíthető szolgáltatási igényét. Ki kell választania, hogy ki kapjon elsőbbségi szolgáltatást. A probléma legegyszerűbb változata az, hogy minden kérésforráshoz fix prioritást rendelünk. Például egy nyolc kérésből álló csoport R 7, ..., R 0 (R - angolról. kérés – kérés) úgy van kialakítva, hogy a hetes számú forrás legyen a legmagasabb prioritású, majd a prioritás számról számra csökken. A felsorolásjelforrás a legalacsonyabb prioritású – csak akkor lesz kiszolgálva, ha az összes többi kérés hiányzik. Ha egyszerre több kérés érkezik, akkor a legtöbb kérés kerül kézbesítésre.

A prioritási kódoló a legmagasabb kérés bináris számát adja ki. Egyetlen gerjesztett bemenet esetén a prioritási kódoló ugyanúgy működik, mint a bináris. Ezért az IC sorozatban előfordulhat, hogy a bináris kódoló, mint független elem hiányzik. Működési módja a prioritás kódoló speciális esete.