Перейти к содержанию

Дешифратор

Дешифратор превращает двоичный номер в один активный выход из многих: три входа выбирают один из восьми выходов, четыре — один из шестнадцати. Так выбирают микросхему памяти по адресу, столбец светодиодной матрицы или устройство на шине.

Обновлено Редакция GAW

Дешифратор (decoder) — комбинационная логическая схема с n входами и до 2ⁿ выходами: двоичный код на входах делает активным ровно один выход. Классический пример — 74HC138, дешифратор «3 на 8». По даташиту TI три входа A, B, C выбирают один из восьми выходов Y0–Y7; выходы активные низким, поэтому выбранный опускается в ноль, а остальные стоят в единице.

CBAАктивный выход
000Y0
001Y1
…………
111Y7

Входы разрешения — второй важный элемент. У 74HC138 их три: один активный высоким и два активных низким. Пока условие разрешения не выполнено, все выходы неактивны. Это нужно для наращивания: TI указывает, что из нескольких 74HC138 без внешних инверторов собирается дешифратор на 24 выхода, а на 32 — с одним инвертором.

Для чего применяют:

  • Выбор микросхемы по адресу. Старшие разряды адресной шины подают на дешифратор, его выходы — на входы выбора кристалла памяти и периферии. TI позиционирует 74HC138 именно для быстрых дешифраторов памяти: его задержка вместе с временем разрешения памяти обычно меньше времени доступа к ней.
  • Динамическая индикация. Дешифратор перебирает столбцы светодиодной матрицы: TI отмечает, что в каждый момент в ноль опущен только один выход и включён ровно один столбец.
  • Демультиплексор. Если один из входов разрешения использовать как вход данных, а остальные держать активными, сигнал пройдёт на выход, выбранный адресом, — так описывает это onsemi для MC74HC138A.

Обратная схема — шифратор: он по номеру активного входа выдаёт двоичный код. Выводы, параметры и каскад 74HC138 — в карточке 74HC138, основы комбинационной логики — в статье «Цифровая логика».

Частые вопросы

Чем дешифратор отличается от демультиплексора?

Дешифратор по коду на входах делает активным один выход. Демультиплексор по тому же коду направляет входной сигнал данных на один из выходов. У 74HC138 это одна и та же схема: onsemi описывает, что если один из входов выбора использовать как вход данных, а остальные держать активными, сигнал появится на выходе, выбранном адресом.

Сколько выходов у дешифратора с n входами?

До 2ⁿ: у дешифратора на три входа — восемь выходов, на четыре — шестнадцать. Больше выходов получают каскадом через входы разрешения: по TI из нескольких 74HC138 без дополнительных элементов собирается дешифратор на 24 выхода, а на 32 нужен один инвертор.

Зачем у дешифратора входы разрешения?

Чтобы отключать все выходы разом и каскадировать микросхемы. У 74HC138 три входа разрешения — один активный высоким и два активных низким; пока хотя бы один из них неактивен, все выходы в единице. Старшие разряды адреса подают на входы разрешения, и в каждый момент работает только одна микросхема из нескольких.

Источники

  1. Texas Instruments. SNx4HC138 3-Line To 8-Line Decoders/Demultiplexers (SCLS107G, revised October 2021) — 3 входа выбирают один из 8 выходов, выбранный опускается в ноль; три входа разрешения упрощают каскад: 24 выхода без инверторов, 32 — с одним инвертором; вход разрешения как вход данных демультиплексора; назначение — быстрые дешифраторы адреса памяти, задержка дешифратора с временем разрешения памяти обычно меньше времени доступа; табл. 8-1 — таблица истинности
  2. onsemi. MC74HC138A, MC74HCT138A: 1-of-8 Decoder/Demultiplexer (MC74HC138A/D, Rev. 14, March 2024) — трёхразрядный адрес в один из восьми выходов, активных низким; три входа выбора кристалла для демультиплексирования, каскада и выбора микросхем; демультиплексор: адресные входы выбирают выход, один вход выбора — вход данных, остальные удерживаются активными

Нашли ошибку?

Смотрите также