Шифраторы. 
Электротехника и электроника

Общие сведения о шифраторах.

Шифратором (Coders — CD) MxN называют комбинационное устройство с М входами и N выходами, преобразующее Л/-разрядный унитарный код в N-разрядный двоичный код. Шифратор по отношению к дешифратору выполняет обратную функцию. Шифраторы классифицируют по ряду признаков.

По числу входов различают:

=> полные шифраторы, число входов которых М = 2 ,.

=> неполные шифраторы, имеющие число входов М < 2^Л.

По уровням входных и выходных сигналов выделяют:

=> шифраторы высокого уровня, активные сигналы на входах и выходах которых имеют уровень логической единицы;

=> шифраторы низкого уровня, активные входные и выходные сигналы которых соответствуют уровню логического нуля.

По функциональной значимости входов шифраторы разделяют на две группы:

=> шифраторы с равнозначными функциями входов, в которых все входы равноценны и при подаче на любой из них активного уровня сигнала на выходе формируется двоичный код. В таких шифраторах нельзя подавать несколько входных сигналов одновременно от разных источников, т. е. должна соблюдаться очередность подачи сигналов от разных источников. Если на один из входов шифратора подан сигнал, остальные входы шифратора должны быть заблокированы;

=> приоритетные шифраторы, в которых возможна одновременная подача на входы сигналов от разных источников, однако только один из них, имеющий больший приоритет, выполнит функцию формирования выходного кода. Как правило, наивысший приоритет назначается входу с самым высоким порядковым номером.

Условное графическое обозначение шифратора высокого и низкого уровней показано на рис. 1,а, б.

Рис. 1. Условное графическое обозначение шифратора высокого (я) и низкого (б) уровней.

Принципы построения шифраторов. Проиллюстрируем принципы построения шифраторов на примере шифратора высокого уровня 4×2, описание которого приведено в табл. 1.

Таблица 1.

Особенность шифраторов проявляется в том, что в них используются не все возможные наборы входных переменных. Для шифратора 4×2 используются лишь 1-й, 2-й, 4-й и 8-й наборы. Поэтому, воспользовавшись табл. 1 и картами Карно (рис. 2) для комбинационного устройства с четырьмя входами, выполним минимизацию Y, Yq как не полностью определенных функций. В результате минимизации получаем структурные формулы, которые по закону двойственности можно представить в базисе И—НЕ:

Схема шифратора, построенного по структурным формулам (1), приведена на рис. 3.

Рис. 3. Схема шифратора 2×4 на элементах И-НЕ.

Рис. 2. Карты Карно для шифратора 2x4