Dekóder

A dekóder (dekóder) ( eng. decoder ) a digitális elektronikában egy olyan kombinációs áramkör , amely egy n bites bináris , hármas vagy k-számú kódot n-áris egyegységes kóddá alakít át , ahol a számrendszer alapja . $\k^{n}$ $\ k$

Az egyegységes kód olyan bitsorozat, amely csak egy aktív bitet / trit tartalmaz ; a sorozat fennmaradó bitjei/tritjei inaktívak.

Aktív bit/trit – a bit/trit értéke egy vagy nulla (a dekóder/trit megvalósításától függően):

vagy egyenlő az aktív bit/trit inverz ( NOT ) értékével;
vagy a 3. alacsony impedanciájú állapotban nagy teherbírás mellett, vagy nagy impedanciájú állapotban nagyon kis terhelhetőség mellett.

A logikai jel azon a kimeneten aktív, amelynek sorszáma a bináris, hármas vagy k-áris kódnak felel meg.

A bináris ( k=2 ) dekódoló a következőképpen működik:

egy n bites bináris szót táplálunk a dekóder bemenetére . Az n bites érvényes bemeneti kombinációk száma ; $2^{n}$
a dekódoló kimenetén a -nál kisebb vagy azzal egyenlő bitek számából bináris szó jön létre . A kimeneti szónak mindig van egy aktív bitje, amely egyenlő 1-gyel vagy 0-val, a többi bit inaktív. A 0 vagy 1 tevékenység a dekóder konkrét megvalósításától függ. Az inaktív bitek mindegyike az aktív bit inverz állapotával rendelkezik, vagy átkerül a 3., nagy impedanciájú állapotba. $2^{n}$

A dekóderek olyan eszközök, amelyek bináris , hármas vagy k-áris logikai funkciókat (műveleteket) hajtanak végre.

Bináris dekóder logikai függvényei

A bináris dekóder a következő elv szerint működik.

Legyen a dekódernek n bemenete. A bemenetek bináris szavak . A kimeneteken egy kód jön létre , amelynek bitmélysége kisebb vagy egyenlő, mint . Az a számjegy válik aktívvá, amelynek száma megegyezik a bemeneti szó numerikus ábrázolásával. A kisülési tevékenység alatt egy logikai egység értékének elfogadását, egy logikai nullát, vagy egy nagy impedanciájú állapotba való átvitelt értünk - leállítást; a konkrét érték a használt dekóder implementációtól függ. A többi számjegy inaktív marad. A kimeneti szó maximális szóhossza . $x_{{n-1}}x_{{n-2}}...x_{0}$ $F_{0}F_{1}...$ $2^{n}$ $2^{n}$

A dekódert teljesnek nevezzük, ha a kimenetek száma megegyezik a kimeneti szó maximális szóhosszával ( ). A dekódert hiányosnak nevezzük , ha a bemeneti bitek egy részét nem használják fel (vagyis a kimenetek száma kisebb, mint ). $2^{n}$ $2^{n}$

Például, ha egy teljes bináris dekódernél ( k=2 ) a bemeneti bitek száma n=3 , és a 010 2 =2 10 szó érkezik a bemenetre, akkor a kimeneten 2 3 = 8 bit lesz elérhető . melyik lesz csak az egyik aktív – a 2. bit. Ez a bit 1 vagy 0 lesz (megvalósítástól függő), a fennmaradó bitek pedig inaktívak (0 vagy 1, vagy nagy impedanciájú állapotban).

Az egyegységes dekóder működését, amelynek aktív kimeneti jelei egy logikai egység értékét veszik fel, egy konjunkciórendszer írja le :

$F_{0}\ ={\bar x}_{{n-1}}{\bar x}_{{n-2}}...{\bar x}_{1}{\bar x}_ {0}$

$F_{1}\ ={\bar x}_{{n-1}}{\bar x}_{{n-2}}...{\bar x}_{1}x_{0}$

$F_{2}\ ={\bar x}_{{n-1}}{\bar x}_{{n-2}}...x_{1}{\bar x}_{0}$

…

$F_{{{2^{n}}-2}}=x_{{n-1}}x_{{n-2}}...x_{1}{\bar x}_{0}$

$F_{{{2^{n}}-1}}=x_{{n-1}}x_{{n-2}}...x_{1}x_{0}$

A dekódereket gyakran kiegészítik egy E bemenettel (az angol enable szóból ) - „enable work input” (enable). Ha ez a bemenet aktív logikai jelet kap (egy vagy nulla), akkor a dekóder egyik kimenete aktív állapotba kerül, ellenkező esetben minden kimenet inaktív, függetlenül a bemenetek állapotától.

A kiegészítő E bemenettel rendelkező egyegységes dekódoló működését a konjunkciók rendszere írja le :

$F_{0}\ ={\bar x}_{{n-1}}{\bar x}_{{n-2}}...{\bar x}_{1}{\bar x}_ {0}E$

$F_{1}\ ={\bar x}_{{n-1}}{\bar x}_{{n-2}}...{\bar x}_{1}x_{0}E$

$F_{2}\ ={\bar x}_{{n-1}}{\bar x}_{{n-2}}...x_{1}{\bar x}_{0}E$

…

$F_{{{2^{n}}-2}}=x_{{n-1}}x_{{n-2}}...x_{1}{\bar x}_{0}E$

$F_{{{2^{n}}-1}}=x_{{n-1}}x_{{n-2}}...x_{1}x_{0}E$

A dekóder chipek jellemzően inverz ( NOT ) kimenettel készülnek (azaz az aktív kiválasztott bit logikai nulla értékét veszi fel).

A dekódoló bemenetén lévő bináris szót gyakran címnek nevezik .

Egyegységes dekóderek

Bináris bináris egyegységes dekóder.

Egy kétbemenetes bináris dekóder igazságtáblázata 4 kimenettel ( ) a táblázatban látható: $2^{2}=4$

x0 _	egy	0	egy	0
x 1	egy	egy	0	0	aktív kimenet	Funkció hivatkozási száma

F0_ _	0	0	0	egy	F0_ _	F2.1
F1_ _	0	0	egy	0	F1_ _	F2.2
F2_ _	0	egy	0	0	F2_ _	F2.4
F3_ _	egy	0	0	0	F3_ _	F2.8

Három bemenetes bináris egyegységes dekóder

A táblázat egy teljes három bemenetes bináris dekóder diagramját mutatja be, amely az "AND" ( AND ) logikai elemeken van megvalósítva, és annak igazságtáblázata .

Dekóder 3 címbemenettel és engedélyezi a bemenetet 8 kimenethez (2 3 )

Logikai diagram	Cím			Engedély	Kimenet állapota
Logikai diagram	A2_ _	A 1	A0 _	E	D7_ _	D6_ _	D5_ _	D4_ _	D3_ _	D2_ _	D1_ _	D0 _

	0	0	0	0	x	x	x	x	x	x	x	x
	0	0	0	egy	0	0	0	0	0	0	0	egy
	0	0	egy	0	x	x	x	x	x	x	x	x
	0	0	egy	egy	0	0	0	0	0	0	egy	0
	0	egy	0	0	x	x	x	x	x	x	x	x
	0	egy	0	egy	0	0	0	0	0	egy	0	0
	0	egy	egy	0	x	x	x	x	x	x	x	x
	0	egy	egy	egy	0	0	0	0	egy	0	0	0
	egy	0	0	0	x	x	x	x	x	x	x	x
	egy	0	0	egy	0	0	0	egy	0	0	0	0
	egy	0	egy	0	x	x	x	x	x	x	x	x
	egy	0	egy	egy	0	0	egy	0	0	0	0	0
	egy	egy	0	0	x	x	x	x	x	x	x	x
	egy	egy	0	egy	0	egy	0	0	0	0	0	0
	egy	egy	egy	0	x	x	x	x	x	x	x	x
	egy	egy	egy	egy	egy	0	0	0	0	0	0	0
„AND” ( ÉS ) logikai elemeken megvalósított dekóder .	A kimenetek aktív állapota logikai 1, inaktív - logikai 0 x - az összes kimenet inaktív állapota, a bal oldalon látható diagramnál - logikai 0.

A dekóderek kapacitásának növelése

Az engedélyező bemenettel rendelkező dekóderek logikai áramköreiből több be- és kimenethez lehet dekódert építeni. Például két teljes három bemenetes dekóderből egy komplett dekódert építhet 4 bemenettel és 16 kimenettel. Ebben az esetben a bemeneti szó 3 legkisebb jelentőségű bitje mindkét dekódolóba kerül, és a szó 4. bitje az egyik (legmagasabb) jogosultsági bemenetére kerül, a logikailag invertált ( NOT ) 4. bit a szót küld a második dekóder (alsó) engedélybemenetére.

Alkalmazási példák

Az egyegységes bináris dekóder, amelynek bemenetét szekvenciálisan eggyel növekvő bináris kóddal látják el, a kimeneten „futó nulla” jelet generál, amelyet széles körben használnak mátrixjelzők , több számjegyű hétszegmenses indikátorok vezérlésére , hogy lekérdezze a billentyűzetet.

A mikroprocesszoros rendszer címbuszához csatlakoztatott egyegységes bináris dekódert címdekódernek nevezzük. Kimeneti jelei a regiszter , a RAM vagy a ROM chipek olvasási vagy írási engedélyes bemeneteire vonatkoztatva lehetővé teszik az adatbuszra csatlakoztatott egyik vagy másik perifériaeszköz „címcímének” kezdeményezését .

Egy speciális dekódoló (amely lényegében egy ROM , amely 7 bites szavakat állít elő a hozzá érkező 4 bites címkódra) arra szolgál, hogy a bináris kódot decimális számjegyekből álló kijelzővé alakítsa hétszegmenses jelzőkön .

A kódok fordított átalakítása

A fordított transzformációt a kódoló hajtja végre .

Lásd még

Kódoló (elektronika) .

Irodalom

Ugryumov E.P. Digitális áramkör. - Szentpétervár: BHV-Petersburg, 2002. - 46 p. — ISBN 5-8206-0100-9
Shilo V. L. Népszerű TTL mikroáramkörök. M., Argus, 1993, ISBN 5-85549-004-1