Электроника - практический курс - Джонс М.Х.
ISBN 5-901095-01-4
Скачать (прямая ссылка):
триггеров.
13.13 Дешифраторы и индикаторы
13.13.1 Прямое дешифрование- десятичное и шестнадцатеричное
Следующим логическим шагом после подсчета импульсов является отображение
полученного числа. Конечно, это можно сделать прямо в двоичном виде,
подключив с помощью транзистора лампу или светодиод (рис. 13.5) к выходу
каждого триггера. Более экономной является схема, изображенная на рис.
13.37, в которой несколько выходов индицируются одновременно как двоичное
число. В этой схеме применена ИС 7404 (аналог 155JIH1 - Прим. перев.),
содержащая шесть инверторов, к выходам которых непосредственно подключены
шесть светодиодов. Каждый "стандартный" ТТЛ-выход
Рис. 13.37. Индикация 6-разрядного двоичного числа с помощью микросхемы,
содержащей инверторы в качестве драйверов для светодиодов.
26 Зак. 4729.
402 Цифровые логические схемы
способен пропустить в состоянии логического 0 ток 16 мА, таким образом
инвертор обеспечивает нормальный ток через светодиод (приблизительно 10
мА) когда на соответствующем входе присутствует высокий уровень.
Хотя двоичные числа со своей двоичной природой ВКЛ/ВЫКЛ, наиболее удобны
и пригодны для использования в электронике, манипулирование
последовательностью нулей и единиц обременительно для человеческого
мозга. Самым распространенным и удобным представлением двоичных чисел
являются шестнадцатеричные числа, для записи которых используется
основание 16, а не основание 10, как это имеет место в десятичной системе
счисления. Применение основания 16 означает, что шестнадцатеричное
("hex") число представляется 4-разрядным двоичным числом, как одна цифра.
Единственным незнакомым аспектом шестнадцатеричной нумерации являются
дополнительные символы придуманные для десятичных чисел 10, 11, 12, 13,
14 и 15, так чтобы не было необходимости в переносе, пока числа меньше
десятичного числа 16 (10 hex). В качестве дополнительных символов
используют первые шесть букв латинского алфавита, как показано в табл.
13.1.
Таблица 13.1
Двоичные Десятичные Шестнадцатеричные
числа числа числа
0000 0 0
0001 1 1
0010 2 2
0011 3 3
0100 4 4
0101 5 5
0110 6 6
0111 7 7
1000 8 8
1001 9 9
1010 10 А
1011 11 В
1100 12 С
1101 13 D
1110 14 Е
1111 15 F
Длинные двоичные числа можно просто разбить на группы по 4 бита и каждую
группу преобразовать в соответствующую шестнадцатеричную форму. Другой
способ, состоящий в десятичном представлении каждого бита соответствующей
степенью 2 и последующем суммировании результатов, является очень
трудоемким.
Удобство шестнадцатеричного представления демонстрируется на следу-
Дешифраторы и индикаторы 403
ющем примере 16-разрядного двоичного числа вместе с его шестнадцатеричным
эквивалентом числа такой разрядности используются в компьютерах:
0111101001011111 = 7A5F (hex).
Чтобы избежать путаницы с десятичными цифрами, обычно шестнадцатеричные
числа помечаются некоторыми символами. Например, здесь шестнадцатеричные
числа помечаются пятью принятыми способами:
&H7A5F &7A5F 7A5Fh S7A5F 7A5F,,.
Двоичные
входы
л,
Входы
разрешения
?7
?,
24
17
16
15
14
20 13
11
21
10
22 9
8
23
7
6
5
4
3
19 2
18
74154
12
GND
-JF
If
+ 5 В
.270
-О0В
Рис. 13.38. Преобразование двоичного числа в шестнадцатеричное на основе
дешифратора 4x16 (ИС 74154).
404 Цифровые логические схемы
Дешифрование 4-битных групп шестнадцатеричных чисел можно осуществить с
помощью ИС 74154 (аналог 155ИДЗ - Прим. перев.), показанной на рис.
13.38, подключая к ней 16 светодиодов, помеченных символами 0 - F, для
индикации шестнадцатеричного эквивалента двоичного входного числа
Л3Л2Л1Л0. Нормально выходы ИС имеют высокий уровень и принимают низкий
уровень, когда соответствующее двоичное число появляется на входе,
позволяя, таким образом, току протекать через соответствующий светодиод.
Входы "разрешения" Е2 и ?, стробируют дешифратор и на них можно подавать
тактовые импульсы для предотвращения ложных срабатываний, которые могут
возникнуть из-за неверных временных соотношений при счете и дешифровании.
Стробирование позволяет избежать ложных выходных сигналов, если
последующие логические схемы работают от выходных сигналов ИС 74154.
Для систем, работающих с двоично-десятичным представлением чисел,
необходимо дешифровать только цифры от 0 до 9 (двоичные от 0000 до 1001).
Эту операцию выполняет ИС 7442 (аналог 155ИД6 - Прим. перев.) -
компактный дешифратор, расположенный в корпусе с 16-ю выводами. ИС 7445
является аналогом ИС 7442, но с большим выходным током. Она имеет выход с
открытым коллектором вместо обычного для TTJI-схем выходного каскада на
двух транзисторах. Необычным здесь является то, что выходные транзисторы
свободны от стандартного для TTJI-схем ограничения по питанию (5 В) и
допускают напряжение питания до 30 В с максимальным током в режиме "ВКЛ",
равным 80 мА; эти схемы удобны для работы с лампами и соленоидами. ИС
74LS145 (аналог 555ИД10 - Прим. перев.) является маломощным вариантом ИС
