Дешифратор

У этого термина существуют и другие значения, см. Дешифратор (значения).

Файл:Decoder Example.svg

Дешифратор (декодер) — комбинационное устройство, преобразующее n-разрядный двоичный, троичный или k-ичный код в $\ k^n$-ичный одноединичный код, где $\ k$ — основание системы счисления. Логический сигнал появляется на том выходе, порядковый номер которого соответствует двоичному, троичному или k-ичному коду.
Дешифраторы являются устройствами, выполняющими двоичные, троичные или k-ичные логические функции (операции).

Двоичный дешифратор работает по следующему принципу: пусть дешифратор имеет N входов, на них подано двоичное слово $x_{N-1} x_{N-2} ... x_0$, тогда на выходе будем иметь такой код, разрядности меньшей или равной $2^N$, что разряд, номер которого равен входному слову, принимает значение единицы, все остальные разряды равны нулю. Очевидно, что максимально возможная разрядность выходного слова равна $2^N$. Такой дешифратор называется полным. Если часть входных наборов не используется, то число выходов меньше $2^N$, и дешифратор является неполным.

Функционирование одноединичного дешифратора описывается системой конъюнкций:

$F_0 \ = \bar x_{N-1} \bar x_{N-2} ... \bar x_1 \bar x_0$

$F_1 \ = \bar x_{N-1} \bar x_{N-2} ... \bar x_1 x_0$

$F_2 \ = \bar x_{N-1} \bar x_{N-2} ... x_1 \bar x_0$

…

$F_{{2^N}-2} = x_{N-1} x_{N-2} ... x_1 \bar x_0$

$F_{{2^N}-1} = x_{N-1} x_{N-2} ... x_1 x_0$

Часто дешифраторы дополняются входом разрешения работы $E$ (Enable). Если на этот вход поступает единица, то дешифратор функционирует, в ином случае на выходе дешифратора вырабатывается логический ноль вне зависимости от входных сигналов.

Функционирование одноединичного дешифратора с дополнительным входом $E$ (Enable) описывается системой конъюнкций:

$F_0 \ = \bar x_{N-1} \bar x_{N-2} ... \bar x_1 \bar x_0 E$

$F_1 \ = \bar x_{N-1} \bar x_{N-2} ... \bar x_1 x_0 E$

$F_2 \ = \bar x_{N-1} \bar x_{N-2} ... x_1 \bar x_0 E$

…

$F_{{2^N}-2} = x_{N-1} x_{N-2} ... x_1 \bar x_0 E$

$F_{{2^N}-1} = x_{N-1} x_{N-2} ... x_1 x_0 E$

Существуют дешифраторы с инверсными выходами, у такого дешифратора выбранный разряд показан нулём.

Обратное преобразование осуществляет шифратор.

---

Дешифраторы. Это комбинационные схемы с несколькими входами и выходами, преобразующие код, подаваемый на входы в сигнал на одном из выходов. На одном выходе дешифратора появляется логическая единица, а на остальных — логические нули, когда на входных шинах устанавливается двоичный код определённого числа или символа, то есть дешифратор расшифровывает число в двоичном, троичном или k-ичном коде, представляя его логической единицей на определённом выходе. Число входов дешифратора равно количеству разрядов поступающих двоичных, троичных или k-ичных чисел. Число выходов равно полному количеству различных двоичных, троичных или k-ичных чисел этой разрядности.

Для n-разрядов на входе, на выходе $2^n$, $3^n$ или $k^n$. Чтобы вычислить, является ли поступившее на вход двоичное, троичное или k-ичное число известным ожидаемым, инвертируются пути в определённых разрядах этого числа. Затем выполняется конъюнкция всех разрядов преобразованного таким образом числа. Если результатом конъюнкции является логическая единица, значит на вход поступило известное ожидаемое число.

Из логических элементов являющихся дешифраторами можно строить дешифраторы на большое число входов. Каскадное подключение таких схем позволит наращивать число дифференцируемых переменных.

Одноединичные дешифраторы

Бинарный двоичный одноединичный дешифратор

Является объединением четырёх ($2^2=4$) бинарных (двухоперандных, двухаргументных) двоичных логических функций:

x0	1	0	1	0
x1	1	1	0	0	Название действия (функции)	Номер функции
F0	0	0	0	1	Детектор 0	F2,1
F1	0	0	1	0	Детектор 1	F2,2
F2	0	1	0	0	Детектор 2	F2,4
F3	1	0	0	0	Детектор 3	F2,8

Тринарный двоичный одноединичный дешифратор

Является объединением восьми ($2^3=8$) тринарных (трёхоперандных, трёхаргументных) двоичных логических функций:

x0	1	0	1	0	1	0	1	0
x1	1	1	0	0	1	1	0	0
x2	1	1	1	1	0	0	0	0	Название действия (функции)	Номер функции
F0	0	0	0	0	0	0	0	1	Детектор 0	F3,1
F1	0	0	0	0	0	0	1	0	Детектор 1	F3,2
F2	0	0	0	0	0	1	0	0	Детектор 2	F3,4
F3	0	0	0	0	1	0	0	0	Детектор 3	F3,8
F4	0	0	0	1	0	0	0	0	Детектор 4	F3,16
F5	0	0	1	0	0	0	0	0	Детектор 5	F3,32
F6	0	1	0	0	0	0	0	0	Детектор 6	F3,64
F7	1	0	0	0	0	0	0	0	Детектор 7	F3,128

См. также

Шифратор (электроника)

Литература

• Угрюмов Е. П. Цифровая схемотехника. — СПб.: БХВ-Петербург, 2002. — 46 с. — ISBN 5-8206-0100-9
• Шило В. Л. — Популярные микросхемы ТТЛ. М., Аргус, 1993, ISBN 5-85549-004-1

Ссылки

Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей.