Kompyuter tizimlari

5-MAVZU: KOMBINATSION MANTIQIY QURILMALAR. SHIFRATORLAR VA DESHIFRATORLAR

REJA:

1. Shifratorlar va ularning ishlash prinsiplari

2. Deshifratorlar va ularning ishlash prinsiplari

Tayanch iboralar: SHifrator, deshifrator, prioritetli shifrator, to‘la deshifrator, ko‘p pag‘onali deshifrator.

1. SHifratorlar va ularning ishlash prinsiplari
Shifrator (CD- coder) - kirish yo‘lidagi birlik signalni n razryadli ikkilik kodga aylantiradigan EHM ning aniq uzelidir.
Boshqacha qilib aytganda shifritor 10- lik kodni 2-lik kodga aylantirib berish uchun xizmat qiladigan operatsion elementdir. SHuning uchun shifratorlar raqamli texnikaning va EHMlarning kiritish qurilmalarida unlik kodlarni ikkilik kodlarga o‘zgartirishda keng qo‘llaniladi.
Shifratorning kirish va chiqish yo‘llari soni m=2n munosabat bilan belgilanadi.
SHifratorni ishlash prinsipini ko‘rib chiqamiz. Unda kirish signallari sifatida x ,...,x ikkilik o‘zgaruvchilar qatnashadi. Ular mos ravishdagi klavishalarni bosganda paydo bo‘ladi. Quyida shifratorning o‘tish jadvalini keltiramiz.
Shifratorning o‘tish jadvali

O‘nlik son	Kirish kodi					CHiqish kodi
	X4	X3	X2	X1	X0	Y2	Y1	Y0
*	0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	0	0	0	1	0	0	0
1	0	0	0	1	0	0	0	1
2	0	0	1	0	0	0	1	0
3	0	1	0	0	0	0	1	1
4	1	0	0	0	0	1	0	0

Unda o‘zgaruvchilar mustaqil hisoblanadi va 2 +1=32+1=33 kombinatsiyani qurish imkonini beradi. Lekin, ikki va undan ortiq klavishalarni bosishni ta’qiqlovchi chegara qo‘yilganda, unda 32-tadan 6-ta mumkin bo‘lgan kirish kombinatsiyalari qoladi. Bunday mos chegaraga kirish kodi “n –dan 1” yoki unitar deyiladi. Jadvalda bosilgan klavishaga «1» va bosilmagan klavishaga «0» mos keladi. Jadvaldan ko‘rinib turibdiki, agar «1» x yoki x kirish yo‘lida paydo bo‘lsa, y ikkilik o‘zgaruvchi «1» qiymatini qabul qiladi. Qolgan barcha kombinatsiyalarda y =0 bo‘ladi, ya’ni mantiqiy tilda:
y = x + x =
Xuddi shunday:
y = x + x = ;
y = x .
Ushbu tengliklar asosida shifratorni «YOKI» bazisida (pastki rasmga qarang), shuningdek «VA» bazisida qurish mumkin.
A yrim hollarda bir necha klavisha bir vaqtda bosilganda, shifrator maksimal nomerga ega bo‘lgan klavishani tanlaydigan sxemani qo‘llash talab etiladi. Bunday shifrator prioritetli shifrator deb ataladi. U «n-dan x-ning» o‘zgarishini 8421 kodga aylantiradi.
Pastdagi prioritetli shifratorning o‘tish jadvali keltirilgan. Unda maksimal nomerli kirishdagi o‘zgaruvchi maksimal prioritetga ega, «1»-dan o‘ngdagi dioganalda kirishdagi o‘zgaruvchilar qiymati – chiqish kodini aniqlamasligi kerak.
Prioritetli shifratorning o‘tish jadvali

O‘nlik son	Kirish kodi					CHiqish kodi
	F4	F3	F2	F1	F0	Y2	Y1	Y0
*	0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	0	0	0	1	0	0	0
1	0	0	0	1	*	0	0	1
2	0	0	1	*	*	0	1	0
3	0	1	*	*	*	0	1	1
4	1	*	*	*	*	1	0	0

Prioritetli shifratorni oddiy shifrator asosida ham qurish mumkin. Buning uchun oldindan «5-dan X» kirish kodini x ,..., x orqali «5-dan 1» kodiga o‘zgartirish kerak. Kirishdagi o‘zgaruvchi F maksimal prioritetga ega, ya’ni boshqa o‘zgaruvchilarga bog‘liq emas. SHuning uchun F = x . Har qanday boshqa chiqishdagi o‘zgaruvchi x «1» qiymatini qabul qiladi, agarki birorta ham katta kirish yo‘liga F , j = (i + 1),3 mantiqiy «1» berilmagan holda F = 1 bo‘lgan taqdirda. YA’ni:
x = F ;

;

;

.
Ko‘rsatilgan algoritmni amalga oshiruvchi parallel prioritetli shifratorning sxemasi quyidagi ko‘rinishga ega:
U shbu sxemaning afzallik tomoni, barcha kirish yo‘llaridagi signal tarkalishini bir xil saqlab turishdir. Kamchiligi esa, ko‘p kirish yo‘liga ega bo‘lgan «YOKI-YUK» elementlarini qo‘llanilishining majburligidir.
SHifratorga misol sifatida to‘qqizta .kirish yo‘liga ega bo‘lgan prioritetli shifrator K555IV3 standart mikrosxema misol bo‘ladi.

2. 
   
   Deshifratorlar va ularning ishlash prinsiplari
   

Deshifrator (DC®decoder) - kirish yo‘lidagi signallarni faqat chiqish yo‘lining bittasiga chiqarib beruvchi EHMlarning uzelidir.

To‘la deshifratorda chiqish yo‘llari soni m = 2ⁿ, bo‘lib unda n – kirish yo‘llari sonini ifodalaydi. To‘la bo‘lmagan deshifratorda esa m < 2ⁿ.
Ikkita kirish yo‘lli birlik aktiv darajali to‘la deshifratorning o‘tish jadvalini ko‘ramiz:

Kirish signallari		CHiqish signallari
X0	X1	Y0	Y1	Y2	Y3
0	0	1	0	0	0
1	0	0	1	0	0
0	1	0	0	1	0
1	1	0	0	0	1

Jadval barcha kirish kombinatsiyalarining chiqish qiymatlarini to‘la aniqlaydi.
Keyingi bosqichda har bir chiqish funksiyasi uchun Karno kartasini tuzish va uning manimizatsiyalashtirilgan ifodasini olish kerak. Lekin, ushbu h olat uchun bu ma’noga ega emas, chunki Y –ning xar bir funksiyasida Karno kartasi bitta «1» egallagan.
YUqoridagi jadval asosida quyidagi funksiyalar o‘rinlidar:
;

;

.

Olingan ifodalarni «2VA-YUQ» hamda «2YOKI-YO‘Q» elementlar bazisida qurish mumkin.

– «2VA-YO‘Q» hamda «2YOKI-YO‘Q» elementlar bazisida qurilgan deshifrator

Ko‘p pag‘onali deshifrator
Deshifratorning shartli belgilanishi.

Takrorlash uchun savollar

1. SHifrator iborasiga ta’rif bering.

   
   

2. Deshifrator iborasiga ta’rif bering.

   
   

3. SHifratorning qo‘llanilish sohalarini belgilang

   
   

4. Deshifrator qaysi qurilmalarda ishlatiladi?

   
   

5. SHifratorning o‘tish jadvalini izohlang.

   
   

6. Deshifratorning o‘tish jadvalini izohlang.

   
   

7. Kanday shifrator prioritetli deyiladi?

   
   

8. To‘la deshifratorning chiqish yo‘llari soni qanday aniqlanadi?

   
   

9. Deshifratorlar EHMlarda qanday maqsadlarda ishlatiladi?

   
   

Foydalanilgan adabiyotlar

1. С.К.Ғаниев. Электрон ҳисоблаш машиналари ва системалари.Тошкент. Ўқитувчи. 1990 й.

   
   

2. К.А.Нешумова. Электронные вычислительные машины и системы. Москва. Высшая школа. 1989 г.

   
   

3. В.А.Соловьев. Схемотехника ЭВМ. Москва. Высшая школа. 1990 г.

   
   
4. 
   
   www.Informica.ru
   
5. 
   
   www.educentral.ru