Краткие теоретические сведения. Задача преобразования кода чисел возникает при вводе-выводе информации из цифровых вычислительных машин

Задача преобразования кода чисел возникает при вводе-выводе информации из цифровых вычислительных машин, так как машины, как правило, работают в двоичном коде, а восприятие информации человеком наиболее привычно в позиционном десятичном коде. Кроме того, преобразование кодов чисел осуществляется в процессе работы машины, а также в измерительных системах, работающих с цифровым информационным сигналом.

Процесс распознавания чисел представленных двоичным кодом осуществляется дешифратором. Дешифратор в зависимости от кодовой комбинации на входе выдает сигнал на соответствующий выход; на остальных выходах в это время должны быть логические нули. Так как возможное количество чисел, закодированных n-разрядным двоичным кодом, равно количеству наборов из n аргументов (N=2ⁿ), то наибольшее число выходов дешифратора равно 2ⁿ. Выявление заданной кодовой комбинации осуществляется схемой "И". Число входов схемы "И" равно разрядности преобразуемого кода, а число схем "И" равно числу выходов. Так как в код входного числа могут входить как "1" так и "0", а схема "И" реагирует только на "1", то входные сигналы должны быть дополнены инверсными значениями, т.е. подаваться в парафазном коде. На рисунке 7.1 приведена таблица истинности и схема четырехразрядного дешифратора.

Процесс обратного преобразования, т.е. позиционного десятичного кода в двоичный, осуществляется шифратором. Число входов шифратора равно разрядности входного кода (10), а число выходов равно разрядности двоичного кода. Процесс преобразования кода осуществляется с помощью схем "ИЛИ". При подаче сигнала на один из входов шифратора сигналы на выходах появляются в соответствии с двоичным кодом данного числа.

На рисунке 7.2 приведена схема шифратора. На рисунке 7.3 приведены условные графические обозначения дешифратора и шифратора.

Для визуального представления цифровой информации применяются семиэлементные полупроводниковые индикаторы. В качестве излучающих элементов в индикаторе используются светодиоды.

Схема расположения светодиодов и их обозначение приведены на рисунке 7.4. В таблице приведен порядок подачи сигналов на индикатор для изображения цифр позиционного десятичного кода.

Дес. поз. код

Входы (двоичный код)

Выходы

Х4

Х3

Х2

Х1

Y0

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

Y8

Y9

а

б

а – таблица истинности; б – схема.

Рисунок 7.1 – Дешифратор

Рисунок 7.2 – Схема шифратора

а б в

а – дешифратор; б – шифратор; в – преобразователь двоичного кода в код семиэлементного индикатора.

Рисунок 7.3 – Условные обозначения

A
B
C
D
E
F
G

а б

в

Рисунок 7.4 – Преобразователь десятичного кода в код

семиэлементного индикатора

Если возникает задача вывода информации на индикатор непосредственно с клавиатуры, то необходим шифратор преобразующий позиционный десятичный код в код семиэлементного индикатора.

Схема такого шифратора для цифр 0; 1; 2; 3; 9 приведена на рисун-
ке 7.4.

Задачу отображения на табло двоичной информации можно решить в два этапа - преобразование двоичного кода в позиционный десятичный и затем позиционного десятичного в код для семиэлементного индикатора. На практике функция двойного преобразования минимизируется и реализуется схема непосредственного преобразования двоичного кода в код семиэлементного индикатора.

Дешифраторы для знаковых индикаторов выпускаются в виде микросхем (серия К155, КР514, К176 и т.д.).

Условное обозначение дешифратора двоично-десятичного кода в код семиэлементного индикатора приведено на рисунке 7.3в.