Прямое дешифрование — десятичное и шестнадцатиричное

January 11, 2012 by admin Комментировать »

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 (см. 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 155JTH1. — Примеч. перев.), содержащая шесть инверторов, к выходам которых непосредственно подключены шесть светодиодов. Каждый «стандартный» ТТЛ- выход 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, манипулирова-

Рис. 13.37. Индикация 6-разрядного двоичного числа с помощью микросхемы, содержащей инверторы в качестве драйверов для светодиодов.

ние последовательностью нулей и единиц обременительно для человеческого мозга. Самым распространенными и удобными представлениями 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 шестнадцате- ричное («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.

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 шестнадпатеричного представления демонстрируется на следующем примере 16-разрядного двоичного числа вместе с его шестнадца- теричным эквивалентом (числа такой разрядности используются в компьютерах):

0111101001011111 = 7A5F (hex).

Чтобы избежать путаницы с десятичными цифрами, обычно шестнад- цатеричные числа помечаются некоторыми символами. Например, здесь шестнадцатеричные числа помечаются пятью принятыми способами:

&H7A5F &7A5F 7A5Fh S7A5F 7A5F,,.

Рис. 13.38. Преобразование двоичного числа в шестнадцатеричное на основе дешифратора 4 х 16 (ИС74154).

Дешифрование 4-битных групп шестнадцатеричных чисел можно осуществить с помощью ИС 74154 (аналог 155ИДЗ. — Примеч. перев.), показанной на рис. 13.38, подключая к ней 16 светодиодов, помеченных символами О—F, для индикации шестнадцатеричного эквивалента двоичного входного числа А3 Л2 Ах А0. 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 Ех 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. — Примеч. перев.) — компактный дешифратор, расположенный в корпусе с 16 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 ТТЛ-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. — Примеч. перев.) является маломощным вариантом ИС 7445, в которой сохранен выходной ток 80 мА и ограничена только величина максимально допустимого напряжения на выходных транзисторах, которая уменьшена с 30 до 15 В. Заметим, что эти схемы с открытым коллектором все же имеют ограничение на максимальную величину (+5 В) напряжения питания Vcc, которое подается на саму схему, и только нагрузку на выходе можно подключить к более высокому напряжению.

Литература: М.Х.Джонс, Электроника — практический курс Москва: Техносфера, 2006. – 512с. ISBN 5-94836-086-5

1 комментарий

  1. Сергей says:

    Шорошая схема, простая и надежная, довно искал. Все попадались то много деталий, то куча микросхем. Спасибо за схему.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты