Двійкові шифратори виконують операцію, зворотну по відношенню, до операції дешифратора: вони перетворять код "1 з N" в двійковий. При порушенні одного з входів шифратора на його виході формується двійковий код номера збудженої вхідний лінії. Повний двійковий Шиф-ратор має 2 n входів і n виходів. Пріоритетні шифратори виконують більш складну операцію. При рабо-ті ЕОМ і в інших пристроях часто вирішується завдання визначення пріорі-тетную претендента на користування будь-яким ресурсом. Кілька кон-куренти виставляють свої запити на обслуговування, які не можуть бути задоволені одночасно. Потрібно вибрати того, кому надається право першочергового обслуговування. Найпростіший варіант вирішення вка-занной завдання - присвоєння кожному джерелу запитів фіксованого пріоритету. Наприклад, група з восьми запитів (R від англійського Request) формується так, що вищий пріоритет має джерело номер сім, а далі пріоритет зменшується від номера до номера. Наймолодший пріоритет у нульового джерела - він буде обслуговуватися тільки при від-присутність всіх інших запитів. Якщо є одночасно кілька за-просо, обслуговується запит з найбільшим номером.
Пріоритетний шифратор виробляє на виході двійковий номер старшого запиту.
Легко бачити, що при наявності всього одного порушеної входу пріорі-тетную шифратор працює так само, як і двійковий.
Тому в серіях елементів двійковий шифратор як самостійний еле-мент може бути відсутнім. Режим його роботи - окремий випадок роботи при-пріоритетних шифратора.
Покажчики старшої одиниці вирішують по суті ту ж задачу, що і при-пріоритетних шифратори, але виробляють результат в іншій формі - у вигляді коду "1 з N
". Таким чином, при наявності на входах декількох порушених ліній (запитів) на виході буде порушена лише одна, відповідна старшому запитом. Число входів в цьому випадку дорівнює числу виходів схеми. Покажчики старшої одиниці застосовуються в пристроях нормалізації чи-сіл з плаваючою точкою і т. д.
У промислових серіях елементів є шифратори пріоритету для вось-міразрядних і десятирозрядних слів. Функціонування їх відображається в табл. 2.2.
Таблиця повністю характеризує роботу пріоритетного шифратора при всіх можливих комбінаціях сигналів: El - сигналу дозволу роботи даного шифратора; ЕО - сигналу, що виробляється на виході даного шифратора при відсутності запитів на його входах для дозволу роботи наступного (молодшого) шифратора при нарощуванні розмірності шифру-торів; G - сигналу, який відзначає наявність запитів на вході даного Шиф-ратора; - запитів на входах шифратора; A2 ... A0 - значень розрядів вихідного двійкового коду, формує номер старшого запиту. Все пе-речісленние сигнали формуються за умови EI = 1 (робота шифратора дозволена). При EI = 0 незалежно від станів входів запитів все ви-хідні сигнали шифратора стають нульовими.
З таблиці можна отримати наступні вирази для функцій A2 ... A0. ЕО, G
Повторним застосуванням до кожної з функцій Ai (i = 2, 1, 0) відомого співвідношення алгебри логіки можна спростити їх і отримати вирази
які визначають внутрішню структуру шифратора пріоритету в його основній частині.
Нарощування розмірності пріоритетного шифратора
Умовне позначення шифратора пріоритету показано на рис. 2.7, на якому зображено нарощування числа входів запитів вдвічі (від 8 до 16). При цьому показані шифратори з інверсними входами і виходами, як це властиво більшості серій елементів.
Шифратор 2 старший за пріоритетом, його робота завжди дозволена подачею нуля на вхід EI2. Якщо на входах є хоча б один запит, то раз-рішення на роботу молодшого шифратора 1 немає (Е02 = 1). Виходи шифратора 1 пасивні, т. Е. Мають одиничні значення. При цьому елементи І-НЕ з номі-рами 1, 2, 3 грають роль інверторів для сигналів Ai2 (i = 0,1,2). Тому на ви-ходах A2 ... A0 схеми в цілому формуються сигнали від нуля до семи в зави-ності від номера старшого запиту в шифраторі 2, що разом з одиницею на виході Е02 дає номера від 8 до 15.
Мал. 2.7. Схема нарощування розмірності пріоритетного шифратора
Якщо на входах шифратора 2 запитів немає, він дозволяє роботу молодшого, виробляючи сигнал Е02 = 0 і наводить свої виходи a2 ... a0 в пасивне одиничний стан. Тепер на виходи a схеми в цілому передаються Інверсія-тірованние значення виходів a01. a11. a21 молодшого шифратора, що разом з нулем в розряді аз відповідає номерам від нуля до семи.
Таким чином, будується схема з 16 входами запитів, причому вхід має старший пріоритет. Вихід елемента 4 приймає одиничне значення при на-явності хоча б одного запиту в будь-якому з шифраторів, і може використовувати-ся як сигнал запиту на переривання для процесора з подальшою вказівкою третьому процесору номера старшого запиту.
Мал. 2.8. Схема вказівки старшої одиниці
Покажчики старшої одиниці можуть бути реалізовані підключенням двоіче-ного дешифратора до виходу шифратора пріоритету, але цю ж задачу можна вирішити за допомогою спеціальної цепочечной схеми (рис. 2.8) шляхом після-послідовно опитування розрядів, починаючи зі старшого, і припинення даль-шого опитування при виявленні першої ж одиниці.
У цій схемі одиничний сигнал опитування, що подається з боку старшого розряду an-1 може поширюватися вправо тільки до першого розряду, з-тримає одиницю. Розряд, що містить нуль, пропускає сигнал опитування, на його виході залишається нульовий рівень. На виході одиничного розряду кон'юнктор блокується нульовим значенням інвертованою змінної, і подальше поширення перенесення припиняється. Одночасно на виході розряду виникає одиничний сигнал.