Электроника:Цифровая электроника/Функции комбинационной логики/Декодер

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Перевод: Макаров В. (valemak) Контакты:</br>* Habr: @vakemak</br>* Сайт: www.valemak.com</br>Перевёл статей: 656.
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


Декодер[1]

Декодер — это схема, преобразующая код в набор сигналов. Он называется декодером, потому что выполняет действие, обратное кодированию (чем занимаются кодеры). Наше изучение кодеров и декодеров начнём именно с декодеров, поскольку их проще проектировать.

Типы декодеров

Линейный декодер

Распространённым типом декодера является линейный декодер, который принимает n-значное двоичное число и декодирует его в 2n строк данных. Самым простым является линейный декодер от-1-до-2. Таблица истинности такова:

А D1 D0
0 0 1
1 1 0

A — это адрес, а D — канал передачи данных. D0 — это НЕ A, а D1 — это A. Схема выглядит так, как показано на рисунках ниже.

Рис. 1. Линейный декодер от-1-до-2 – вентильная схема.
Рис. 1. Линейный декодер от-1-до-2 – вентильная схема.
Рис. 2. Линейный декодер от-1-до-2 – релейная схема.
Рис. 2. Линейный декодер от-1-до-2 – релейная схема.

Линейный декодер от-2-до-4

Линейный декодер от-2-до-4 ненамного сложнее. Таблица истинности для него:

A1 A0 D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 0 1
0 1 0 0 1 0
1 0 0 1 0 0
1 1 1 0 0 0

В упрощённом виде схема выглядит так:

Рис. 3. Линейный декодер от-2-до-4 – вентильная схема.
Рис. 3. Линейный декодер от-2-до-4 – вентильная схема.
Рис. 4. Линейный декодер от-2-до-4 – релейная схема.
Рис. 4. Линейный декодер от-2-до-4 – релейная схема.

Большие линейные декодеры

Бо́льшие линейные декодеры проектируются аналогичным образом, но, как и в случае с двоичным сумматором, существует способ создания декодеров большего размера путём объединения декодеров меньшего размера. Альтернативная схема для линейного декодера от-2-до-4:

Рис. 5. Линейный декодер от-2-до-4 на основе декодеров от-1-до-2 – вентильная схема.
Рис. 5. Линейный декодер от-2-до-4 на основе декодеров от-1-до-2 – вентильная схема.

При замене на комбинацию декодеров от-1-до-2 видно, что обе схемы эквивалентны. Аналогичным образом декодер от-3-до-8 может быть составлен из линейных декодеров от-2-до-4 (которые в свою очередь составлены из линейных декодеров от-1-до-2) или прямо из линейных декодеров от-1-до-2. А линейный декодер от-4-до-16 может быть составлен из двух линейных декодеров от-2-до-4.

Вы также можете рассмотреть возможность создания «лестничной» схемы декодера от-2-до-4 из релейных схем декодеров от-1-до-2. Это может выглядеть примерно так:

Рис. 6. Линейный декодер от-2-до-4 на основе декодеров от-1-до-2 – релейная схема.
Рис. 6. Линейный декодер от-2-до-4 на основе декодеров от-1-до-2 – релейная схема.

Иногда требуется строить именно такую логику. Для восьмибитового сумматора мы знаем, как суммировать только восемь бит, суммируя по одному биту за раз. Обычно проще спроектировать релейную логику из логических уравнений или таблиц истинности, чем проектировать логические вентили, а затем «переводить» их в релейную логику.

Типичным применением схемы линейного декодера является выбор среди нескольких устройств. Схема, которой необходимо выбрать одно из шестнадцати устройств, может иметь шестнадцать линий управления, чтобы выбрать, какое устройство «слушать». В этом случае будет достаточно декодера только с четырьмя линиями управления.

См.также

Внешние ссылки