Синтез специальных комбинационных схем

Синтез шифраторов. Шифратором называется устройство, преобразующее десятичные числа в двоичную систему счисления. Условное обозначение шифратора, представляющего в двоичном коде числа от 0 до 9, показано на рисунке 24.

 

 

Рисунок 24 - Условное обозначение шифратора

 

 

Наиболее распространён способ двоичного представления (кодирования) десятичных цифр в так называемом коде 8421 (название кода составлено из весовых коэффициентов разрядов двоичного числа). Наряду с этим кодом при двоичном кодировании десятичных цифр используются различные другие коды, наиболее используемые из которых приведены в табл. 13.

 

Таблица 13 - Двоичное кодирование десятичной цифры

Десятичная цифра	Двоичное кодирование десятичной цифры
код 8421	код 2421	код 2 из 5	код с изб. 3	код 3а + 2	код 7421
	0110О

 

В коде 7421 любая кодовая комбинация содержит не более двух единиц. В коде 2 из 5 все кодовые комбинации содержат точно две единицы. Это свойство используется для обнаружения ошибочных комбинаций (ошибочное распознавание любого из символов принятой кодовой комбинации изменяет число единиц в этой комбинации).

Пары десятичных цифр, сумма которых равна девяти, составляют цифры, взаимно дополняющие друг друга до девяти (0 и 9, 1 и 8, 2 и 7,...). В коде 2421 и коде с избытком 3 кодовая комбинация, соответствующая любой из десятичных цифр, представляет собой инверсию комбинации, соответствующей ее дополнению до девяти. Например, в коде 2421 паре взаимно дополняющих до девяти цифр 2 и 7 соответствуют комбинации 0010 и 1101, каждая из которых образуется как инверсия другой. Это свойство упрощает выполнение в цифровых устройствах арифметических операций над десятичными числами. Таким же свойством дополнения до девяти обладает код 3а + 2. Кроме того, этот код имеет и другое полезное свойство – любая пара кодовых комбинаций отличается не менее чем в двух разрядах, что позволяет обнаруживать ошибочные комбинации (ошибка, изменяющая цифру одного разряда любой из кодовых комбинаций, приводит к так называемой запрещенной комбинации, не используемой для представления десятичных цифр в этом коде).

Двоичный код может быть любым из всей такой системы двоичных кодов. В нашем примере это код 8421. Представление десятичных чисел в двоичном коде 8421 приведено в табл. 14.

 

Таблица 14 - Кодирование десятичных чисел в коде 8421

Число	x1	x2	x3	x4

 

Шифратор может иметь и инверсные выходы. Выражения для всех выходов х через входные переменные у запишем из табл. 13:

 

 

 

 

 

Схема шифратора показана на рис. 25. и рис. 26.

 

 

Рисунок 25 - Реализация шифратора в базисе {И, ИЛИ, НЕ}

на бесконтактных ЛЭ

 

 

Рисунок 26 - Реализация шифратора в базисе {ИЛИ, НЕ}

на бесконтактных ЛЭ