Шифратор

Шифратором или кодером называется логическое устройство для преобразования десятичного кода в двоичный, то есть шифратор может иметь 4, 8, 10, или 16 входов и соответственно 2, 3 или 4 выхода.

Рассмотрим шифратор, преобразующий числа от 0 до 9 (10 входов) на 4 выхода (n = 4), сигналы на которых представлены в двоично-десятичном коде 1, 2, 4, 8 (1 = 2⁰; 2 = 2¹; 4 = 2²; 8 = 2³). Так как число входов меньше чем 2ⁿ, такой шифратор называется неполным.

Работа шифратора описывается таблицей истинности (таблица 4.3).

Таблица 4.3

Таблица истинности шифратора

Из таблицы истинности можно записать систему уравнений ФАЛ шифратора:

(4.3)

При анализе выражения (4.3) видно, что минимизировать такую систему функций невозможно. Поэтому для технической реализации шифратора потребуется один ЛЭ 5ИЛИ, два ЛЭ 4ИЛИ и один ЛЭ 2ИЛИ. В п. 3.3 было отмечено, что ЛЭ, имеющих пять входов, не существует (есть 4 или 8 входов). Чтобы не загромождать схему преобразованиями, изобразим элемент для получения выхода Q0 условно (как 5ИЛИ). Следует также отметить, что сигнал входа шифратора Х0 не участвует в формировании выходных сигналов. Схема шифратора представлена на рис. 4.5.

Рис. 4.5. Схема шифратора

При работе шифратора активный входной сигнал может присутствовать только на одном входе. Если активных входных сигналов будет два или больше, работа шифратора нарушится.

На принципиальных электрических схемах логических устройств шифратор изображается условным графическим обозначением. Пример условного графического обозначения шифратора представлен на рис. 4.6.

Рис. 4.6. Условное графическое изображение шифратора

Ввиду простой схемы и ограниченности решаемой задачи – преобразования десятичного кода в двоичный, техническая реализация шифратора на микросхемах не выпускается. При необходимости шифраторы выполняют на элементах ИЛИ-НЕ с дополнительными инверторами на выходе, либо на элементах И-НЕ, применяя к выражению (4.3) принцип двойственности. В некоторых схемах шифраторы выполняют на контактах реле, диодной матрице или на контактах декадных галетных переключателей.