Binární dekodér - Binary decoder

V digitální elektronice , je dekodér je kombinační logický obvod, který převádí binární informace z n kódovaných vstupů do maximálně 2 n unikátních výstupů. Ty se používají v široké škále aplikací, včetně návodu k dekódování dat, multiplexování a demultiplexování dat, sedm displeje segmentu, a jako dekodér adres pro paměti a portem mapované I / O .

Existuje několik typů binárních dekodérů, ale ve všech případech je dekodér elektronický obvod s více vstupními a více výstupními signály, který převádí každou jedinečnou kombinaci vstupních stavů na konkrétní kombinaci stavů výstupu. Kromě celočíselných datových vstupů mají některé dekodéry také jeden nebo více vstupů „povolit“. Když je vstup povolení negován (deaktivován), všechny výstupy dekodéru jsou vynuceny do neaktivních stavů.

V závislosti na své funkci binární dekodér převede binární informace z n vstupních signálů až na 2 n unikátních výstupních signálů. Některé dekodéry mají méně než 2 n výstupních linek; v takových případech může být alespoň jeden výstupní vzor opakován pro různé vstupní hodnoty.

Binární dekodér je obvykle implementován buď jako samostatný integrovaný obvod (IC), nebo jako součást složitějšího IC. V druhém případě může být dekodér syntetizován pomocí jazyka popisu hardwaru, jako je VHDL nebo Verilog . Široce používané dekodéry jsou často k dispozici ve formě standardizovaných integrovaných obvodů.

Typy dekodérů

1 z n dekodéru

Dekodér 2 na 4 řádky

Binární dekodér 1 z n má n výstupních bitů. Tento typ dekodéru pro každou celočíselnou vstupní hodnotu potvrzuje přesně jeden ze svých n výstupních bitů nebo žádný z nich. "Adresa" (bitové číslo) aktivovaného výstupu je určena celočíselnou vstupní hodnotou. Například výstupní bit číslo 0 je vybrán, když je na vstupy použita celočíselná hodnota 0.

Mezi příklady tohoto typu dekodéru patří:

  • 3-k-8, řádek dekodér aktivuje jeden z osmi výstupních bitů pro každou vstupní hodnotu od 0 do 7 - celočíselné hodnoty, které mohou být vyjádřeny na tři bity. Podobně dekodér 4 na 16 aktivuje jeden ze 16 výstupů pro každý 4bitový vstup v celém rozsahu [0,15].
  • BCD na desetinné dekodéru má deset výstupních bitů. Přijímá vstupní hodnotu sestávající z binárně kódované desetinné celočíselné hodnoty a aktivuje jeden konkrétní jedinečný výstup pro každou vstupní hodnotu v rozsahu [0,9]. Všechny výstupy zůstanou neaktivní, pokud je na vstupy použita nedecimální hodnota.
  • Demultiplexor je 1-z-n dekodér, který se používá ke směrování datového bitu na jeden z n výstupů, zatímco všechny ostatní výstupy zůstávají neaktivní.

Překladač kódu

Translátory kódu se liší od dekodérů 1 z n v tom, že současně může být aktivních více výstupních bitů. Příkladem toho je sedmisegmentový dekodér , který převádí celé číslo na kombinaci signálů řízení segmentů potřebných k zobrazení hodnoty celého čísla na sedmisegmentové zobrazovací číslici.

Jednou variantou sedmisegmentového dekodéru je dekodér BCD na sedmisegmentový , který převádí binární kódovanou desítkovou hodnotu do odpovídajících signálů řízení segmentů pro vstupní celočíselné hodnoty 0 až 9. Tato funkce dekodéru je k dispozici ve standardních integrovaných obvodech, jako je CMOS 4511 .

Binární až unární dekodér

Binární na unární dekodér převádí každou binární hodnotu na jeho přidruženou unární reprezentaci. Na rozdíl od dekodéru 1 z n (jednoho horkého) lze pro každou vstupní hodnotu uplatnit více výstupních bitů. Tyto dekodéry lze použít v DAC, kde každý bit má stejnou váhu, a v obvodech, které vyžadují binární masku nebo okno.

Viz také

Reference