Модель шифратора для преобразования десятичных чисел в двоичный код с приоритетом (74147)

Рисунок 2 – Модель шифратора 74147

Графическое изображение модели шифратора представлено на рисунке 2. Модель хранится в библиотеке с именем 7400 и позволяет расположить 9 входных сигналов в последовательности согласно приоритету сигнала. Приоритет (важность) сигнала определяется десятичным номером входа. Модель также служит как шифратор клавиатуры или как обычный шифратор десятичного числа в 4-х разрядный двоичный код.

Модель имеет 9 входов (IN1 - IN9), на каждый из которых подаётся сигнал, имеющий низкий уровень напряжения ‘0’ или высокий –‘1’. На 4-х выходах (D, C, B, A) модели формируется инверсный 4-х разрядный двоичный код, соответствующий десятичному номеру входа, имеющему низкий уровень. Говорят, что для данной модели активным является низкий уровень входного сигнала.

Если на входы не подаются сигналы низкого уровня, то на всех выходах устанавливается сигнал высокого уровня, что в инверсном коде соответствует десятичному числу 0.

Если сигнал низкого уровня подаётся на один из входов, то на выходе формируется инверсный двоичный код, соответствующий десятичному номеру данного входа. Например, если напряжение низкого уровня подается на вход IN6, то на выходах устанавливаются следующие значения D=1, C=0, B=0, A=1 т.е. двоичное число 1001. Цифра 6 в двоичной системе имеет вид 0110, а при активном низком уровне сигнала, т.е. в инверсном виде она равна 1001.

Если на два и более входа одновременно подаются сигналы низкого уровня, то на выходах (D, C, B, A) формируется инверсный код, соответствующий входу с наибольшим порядковым номером (наивысшим приоритетом), а состояние остальных входов игнорируется. Например, когда на входы IN4 и IN6 одновременно подаются сигналы низкого уровня, выходной инверсный сигнал устанавливается равным 1001. Если же на входы IN4 и IN7 одновременно подаются сигналы низкого уровня, то выходной инверсный сигнал будет равен 1000 (что в прямом коде равно 0111 и цифре в двоичной системе счисления 7). Модель работает без использования тактовых импульсов и не имеет буферного регистра. В каждый момент времени низкий уровень сигнала на входе, имеющем наивысший приоритет, появляется на выходах в виде своего инверсного двоичного эквивалента. Работа модели шифратора 74147 представлена в таблице 1.

Таблица 1 – Работа модели шифратора 74147

Технические данные стандартной микросхемы 74147: - время задержки прохождения сигнала 10 нс.; - ток потребления 45мА.

Рисунок 3 - Модель схемы подключения источников сигналов к модели шифратора 74147

В схеме применнены программируемый 8-ми разрядный источник входных сигналов DSTM1 и источник напряжения высокого уровня V1.

Для получения временых диаграмм, соответствующих уровням сигналов, указанным в шести строках таблицы 1, следует выбрать профиль моделирования Transient с основными параметрами Run to time: 6ms и задать следующие свойства источнику DSTM1: COMMAND1 0ms 11111111; COMMAND2 1ms 01111111; COMMAND3 2ms 10111111; COMMAND4 3ms 11011111; COMMAND5 4ms 11101111; COMMAND6 5ms 11110111;

COMMAND7 6ms 11111011.

Рисунок 4 - Временные диаграммы, иллюстрирующие работу шифратора 74147