Tématický okruh

9.      Kombinační logické obvody

·        Základní vlastnosti

·        Dekodéry

·        Multiplexory a demultiplexory

Sylabus:

Studentská práce:

Kombinační logické obvody

Kombinační obvod je jedním ze skupiny logických obvodů. Jeho základní vlastností je, že výstupní hodnota logické funkce (kterou kombinační obvod představuje) je dána okamžitou hodnotou na jeho vstupu.

Nejjednoduššími kombinačními obvody, jsou logické členy. Logický člen, označován také jako hradlo je v podstatě jednoduché elektronické zařízení umístěné v integrovaném obvodu. Podle toho podle jaké logické funkce pracuje rozlišujeme tři základní. Jsou to : AND – logický součin, OR – logický součet a NOT invertor.

Dekodéry

Dekodér je kombinační logický obvod, jehož úkolem je zjistit v obvodu přítomnost binárního čísla, nebo slova a pomocí zobrazovače, kterým je ve většině případů Led displej toto číslo převést z binární soustavy a zobrazit ho v srozumitelné podobě čísla dekadického. Druhou variantou je použití dekodéru co by adresového spínače. Dekodéry se dají stejně jako všechny obvody v číslicové technice rozdělit podle několika kritérií. Jedním z nich je podoba vstupujícího binárního čísla, které je přivedeno čtyřmi vstupy propojených ve většině případů z čítačem. Právě druh čítače nám určí použití dekodéru.

Známe dva druhy čítačů. Jsou to čítače binární, které umožňují čítat impulsy 0 až 15 a čítače BCD, které jsou v podstatě čítači binárními se sníženým počtem čítacích impulsů. Ty dokážou čítat pouze od 0 do 9.

V prvním případě je použit čítač binární s rozsahem 0 až 15. Ten se pro zobrazení dekadického čísla a případné čítání impulsů nehodí. Jeho předností je použití pro dekodér 1 ze 16. Toto označení nese převodník, který obsahuje čtyři adresové vstupy, šestnáct výstupů a případně další řídící vstupy. Jeho princip je velice jednoduchý. Dekadické číslo z čítače převedené do dvojkového kódu přivedené na adresové vstupy dekodéru nám dokáže vždy na přesně stanoveném výstupu změnit logickou úroveň. Ať už se jedná a přechod z log 0 do 1, nebo naopak. Přivedené binární číslo nám tak vždy změní jednu logickou úroveň na výstupu a to přesně podle definované podmínky. Přivedeme-li tak například na vstup dekodéru binární číslo 1001, tedy dekadické číslo 9 změní se logická úroveň také na výstupu 9. Přivedeme-li například číslo 0000, tedy v desítkové soustavě 0 znění se také log. úroveň výstupu označeného jako nula.

Druhou variantou je použití čítače BCD. Ten nám může posloužit buď jako dekodér 1 z 10, 1 z 8, 1 z 5 a podobně kde v principu pracuje úplně stejně jako dekodér 1 z 16, jen s tím rozdílem že dokáže ovládat jen deset výstupů. Což je logické díky jeho zkrácenému počtu čítačích cyklů. Druhou variantou je dekodér BCD/7 seg., který pro zobrazení binárního čísla přivedeného z čítače používá Led displej kde se nám číslo binární zobrazuje již v dekadické podobě.

Multiplexery, demultiplexery

Multiplexery (dataselektory) jsou kombinační obvody, které tvoří funkci přepínače logických signálů ovládaného kódem. T.zn., že obvod přenáší informaci jednoho z n vstupů na jeden výstup.Skládá se z dekodéru výběrového kódu na kód 1 z n, součinového hradla pro adresové uvolnění vstupního signálu a výstupního n-vstupového součtového členu.

Příklad čtyřbitového multiplexeru je uveden na obrázku.

Demultiplexery (dekodéry) tvoří obrácenou funkci k multiplexeru, t.j. v závislosti na kódu přepíná

jediný vstupní signál na 1 z n výstupních svorek. Skládá se z dekodéru výběrového kódu na kód 1 z na

součinových hradel pro adresové uvolnění vstupního signálu na definovaný výstup.

Příklad čtyřbitového demultiplexeru: