Decodificatorul

CAPITOLUL I

DECODIFICATORUL

Pentru anumite aplicatii,este necesar sa se intermedieze CCL,care pentru diferite combinatii ale variabilelorde la intrare,sa functioneze la iesire o functie f cu valoarea "1".In cazul cand la iesire exista mai multe componente,se impune pentru o anumita combinatie a variabilelor de intrare o iesire si numai una sa fie activa.

Este evident ca,pentru acest scop,se vor utiliza la iesire porti SI cu intrare corespunzatoare combinatiilo(disjunctive)ale variabilelor de intrare.

Circuitul va furniza la iesire toti termenii canonici de tip produs.

Un astfel de circuit se numeste DECODIFICATOR(DCD)

Decodificator binar/zecimal

Fiecare iesire din decodificator va fi privita ca o functie logica cu un singur termen canonic.

Cei patru biti aplicati la intrarile A,B,C,trebuie sa duca la activarea uneia din iesirile (0-9) ale decodificatorului.

Fiecarei combinatii de "0" si "1" din cuvantul de intrare,ii corespunde un "1"pe o singura iesire, celalalte fiind in "0".

Tabelul de adevar

9NUMAR ZECIMAL INTRARI IESIRI

2³ 2² 2¹ 2º 0 1 2 3 4 5 6 7 8

9

A B C D

0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0

2 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0

3 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0

4 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0

5 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

6 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0

7 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0

8 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0

9 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

Obsevatie

1 Pentru cele patru variabile de intrare A,B,C,D,sunt posibile doi la puterea a patra combinatii.Din cele 16 combinatii,anume cele corespunzatoare exprimarii in binar a valorilor de la 10 la 15 reprezinta stari interzise.

2 In aplicatiile actuale decodificatoarele se realizeaza sub forma integrata (pe scara medie)si se folosesc intre altele,la identificarea unui cod de intrare prin activarea unei singure linii de iesire,corespunzatoare codului respectiv.

3 In mod normal,la iesiri se folosesc porti NAND,astfel incat iesirile vor fi inversate (fata de tabelul de adevar).

Astfel de situatii se intalnesc frecvent in sistemele numerice si in aceasta situatie se spune ca iesirile sunt"active in 0".Structura decodificatorului binar/zecimal (corespunzatoare tabelului 3.46):

CAPITOLUL II

FAMILII DE CIRCUITE LOGICE INTEGRATE

Circuitul integrat este un circuit electronic ale carui elemente componente(active si pasive)sunt realizate pe acelasi substrat (suport)semiconductor.Intreg ansamblul este introdus intr-o capsula de material plastic sau ceramic;legatura cu restul mediului electronic se realizeaza prin terminale metalice numite pini.Orice circuit integrat are marcatb pe capsula sa:

-codul alfanumeric reprezentand tipul circuitului si exprimand-prin intermediul catalogului producatorului-caracteristicile sale functionale;

-simbolul(alfa numeric sau grafic) caracteristic producatorului;

-numarul lotului de fabricatie;

-data fabricatiei;

Circuitele integrate comandate prin niveluri de tensiune sunt cele mai raspandite in tehnologia de realizare a circuitelor logice,datorita concentrarii componentelor pe un circuit si datorita complexitatii functiilor relizate.

Din punct de vedere morfologic,circuitele integrate digitale se clasifica in urmatoarele familii

1.Familia DCTL(DIRECT COUPLED TRANSISTOR LOGIC)

Aceasta a fost una dintre primele tehnici de logica integata;prezenta dezavantajul ca mici diferente intre caracteristicile tranzistoarelor impiedicau functionarea corecta a circuitului.Acesta a fost motivul dezvoltarii familiei RTL.

2.Familia RTL(REZISTOR-TRANSISTOR LOGIC)

In aceste circuite s-au introdus rezistente in baza tranzistoarelor pentru a reduce diferentele de curent:disipatia de putere este mica.Dezavantajul acestor CI consta in sensibilitatea mare la zgomotele liniei de semnal si viteze reduse de comutatie.

3.Familia DTL(DIODE-TRANSISTOR LOGIC)

Pentru a ridica tensiunea de prag a portii s-au intridus dide in baza tranzistorului.Marginea de zgomot este de 2V;frecventa de comutare este de 10Mhz;timpul de propagare este de 30ns.

Circuitele DTL au avantajul (ca si cele RTL)ca pot fi folosite in configuratia SI CABLAT(WIRED AND),deci nu sunt necesare porti suplimentare pentru a lega impreuna mai multe iesiri.

4.Familia TTL(TRANSISTOR-TRANSISTOR LOGIC)

Familia TTL este una dintre cele mai populare familii.Una dintre diferentele de baza ale acestor circuite fata de cele DTLconsta in faptul ca circuitele de intrare,in loc de diode,se construiesc cu tranzistoare multiemitor.Fiecare dioda emitor-baza este folosita ca dioda de intrare.Configuratia multiemitor reduce considerabil spatiul de cip,ceea ce inseamna ca pe acelasi cip se pot realiza mai multe functii:logica TTL asigura realizarea unor circuite mult mai coplexe decat familiile amintite pana acum.

Dezavantajul circuitelor TTL standard consta in faptul ca nu se pot concepe mai multe iesiri in paralel.Pentru aelimina acest dezavantaj s-au proiectat circuite la care iesirea este cu colectorul in gol(OPEN COLECTOR).In aceasta varianta toti colectorii de la iesire(OPEN COLECTOR) sunt conectate impreuna print-o rezistenta la tensiunea pozitiva de alimentare;linia comuna va fi HIGH daca toate iesirile vor fi in HIGH sau LOW daca macar o iesire va fi LOW(acest aranjaament corespunde functiei unei porti SI in logica pozitiva).

In cadrul familiei TTL,in functie de disipatia de putere si de viteza de lucru pot fi diferentiate si alte subfamilii.O subfamilie importanta este SCHOTTKY-TTL.

In sistemele mentionate anterior s-a folosit logica saturata(tranzistoarele care conduc fiind duse la saturatie).Viteza unui circuit cu logica saturata depinde foarte mult de timpul de stocare si de constanta RC(necesita timp pentru scoaterea tranzistorului din saturatie).Daca un tranzistor poate fi tinut in afara regimului de saturatie,viteza de comutare creste;aceasta se poate face mentinand jonctiunea baza-colector sub tensiunea de saturatie.Conditia poate fi indeplinita suntand jonctiunea baza-colector co o dioda Schottky(care are o cadere de tensiune directa mica).