Dekooderi

Dekooderi (dekooderi) ( eng. decoder ) digitaalisessa elektroniikassa on yhdistelmäpiiri, joka muuntaa n-bittisen binääri- , kolmi- tai k-numerokoodin n-arvoiseksi yksiyksikkökoodiksi , jossa on numerojärjestelmän kanta . $\k^{n}$ $\k$

Yhden yksikön koodi on bittisarja, joka sisältää vain yhden aktiivisen bitin / tritin ; sekvenssin loput bitit/tritit ovat passiivisia.

Aktiivinen bitti/trit - bitti/trit on joko yksi tai nolla (riippuu dekooderin/tritin toteutuksesta):

tai yhtä suuri kuin aktiivisen bitin/tritin käänteisarvo ( EI );
joko 3. matalan impedanssin tilassa suurella kuormituskapasiteetilla tai korkean impedanssin tilassa erittäin pienellä kuormituskapasiteetilla.

Logiikkasignaali on aktiivinen lähdössä, jonka järjestysnumero vastaa binaari-, kolmi- tai k-ary-koodia.

Binäärinen ( k=2 ) dekooderi toimii näin:

n bitin binäärisana syötetään dekooderin tuloon . Kelvollisten n bitin tuloyhdistelmien lukumäärä on ; $2^{n}$
dekooderin lähdössä muodostetaan binäärisana bittien lukumäärästä, joka on pienempi tai yhtä suuri kuin . Lähtösanassa on aina yksi aktiivinen bitti, joka on yhtä suuri kuin 1 tai 0, loput bitit ovat ei-aktiivisia. Toiminto 0 tai 1 riippuu dekooderin erityisestä toteutuksesta. Inaktiivisilla biteillä joko kaikilla on aktiivisen bitin käänteistila tai ne siirretään kolmanteen, korkean impedanssin tilaan. $2^{n}$

Dekooderit ovat laitteita, jotka suorittavat binääri- , kolmi- tai k-aarisia loogisia toimintoja (operaatioita).

Binääridekooderin logiikkafunktiot

Binääridekooderi toimii seuraavan periaatteen mukaisesti.

Olkoon dekooderilla n tuloa. Syötteet ovat binäärisanaa . Lähtöihin muodostetaan koodi , jonka bittisyvyys on pienempi tai yhtä suuri kuin . Numero muuttuu aktiiviseksi, jonka numero on yhtä suuri kuin syöttösanan numeerinen esitys. Purkauksen toiminnalla ymmärretään loogisen yksikön arvon ottaminen, looginen nolla tai siirto korkean impedanssin tilaan - sammutus; tietty arvo riippuu käytetystä dekooderin toteutuksesta. Loput numerot pysyvät passiivisina. Tulossanan suurin mahdollinen sanapituus on . $x_{{n-1}}x_{{n-2}}...x_{0}$ $F_{0}F_{1}...$ $2^{n}$ $2^{n}$

Dekooderia kutsutaan valmiiksi , jos lähtöjen määrä on yhtä suuri kuin lähtösanan ( ) suurin mahdollinen sanapituus . Dekooderia kutsutaan epätäydelliseksi , jos osaa tulobiteistä ei käytetä (eli lähtöjen määrä on pienempi kuin ). $2^{n}$ $2^{n}$

Jos esimerkiksi täydessä binääridekooderissa ( k=2 ) tulobittien määrä on n=3 ja sisääntuloon tulee sana 010 2 =2 10 , ulostulossa on käytettävissä 2 3 = 8 bittiä . joista vain yksi on aktiivinen - 2. bitti. Tämä bitti on joko 1 tai 0 (toteutuksesta riippuvainen), ja loput bitit ovat ei-aktiivisia (joko 0 tai 1 tai korkean impedanssin tilassa).

Yksiyksikköisen dekooderin toimintaa, jonka aktiiviset lähtösignaalit saavat loogisen yksikön arvon, kuvaa konjunktiojärjestelmä :

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

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

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

…

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

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

Usein dekooderit täydennetään tulolla E ( englannin kielestä enable ) - "enable work input" (enable). Jos tämä tulo vastaanottaa aktiivisen loogisen signaalin (yksi tai nolla), yksi dekooderin lähdöistä menee aktiiviseen tilaan, muuten kaikki lähdöt ovat passiivisia tulojen tilasta riippumatta.

Yhden yksikön dekooderin, jossa on lisätulo E , toiminta kuvataan konjunktiojärjestelmällä :

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

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

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

…

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

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

Tyypillisesti dekooderin sirut valmistetaan käänteislähdöillä ( NOT ) (eli aktiivinen valittu bitti saa loogisen nollan arvon).

Dekooderin sisääntulossa olevaa binäärisanaa kutsutaan usein osoitteeksi .

Yhden yksikön dekooderit

Binäärinen yhden yksikön dekooderi.

Kaksituloisen binääridekooderin, jossa on 4 lähtöä ( ) , totuustaulukko on esitetty taulukossa: $2^{2}=4$

x0_ _	yksi	0	yksi	0
x 1	yksi	yksi	0	0	aktiivinen lähtö	Toiminnon viitenumero

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

Kolmen tulon binäärinen yhden yksikön dekooderi

Taulukko esittää kaavion täydellisestä kolmituloisesta binääridekooderista, joka on toteutettu loogisilla elementeillä "AND" ( AND ) ja sen totuustaulukosta .

Dekooderi, jossa on 3 osoitetuloa ja mahdollista tulo 8 ulostulolle (2 3 )

Logiikkakaavio	Osoite			Lupa	Ulostulon tila
Logiikkakaavio	A2_ _	A 1	A0 _	E	D7_ _	D6 _	D5 _	D4 _	D3_ _	D2_ _	D1 _	P0_ _

	0	0	0	0	x	x	x	x	x	x	x	x
	0	0	0	yksi	0	0	0	0	0	0	0	yksi
	0	0	yksi	0	x	x	x	x	x	x	x	x
	0	0	yksi	yksi	0	0	0	0	0	0	yksi	0
	0	yksi	0	0	x	x	x	x	x	x	x	x
	0	yksi	0	yksi	0	0	0	0	0	yksi	0	0
	0	yksi	yksi	0	x	x	x	x	x	x	x	x
	0	yksi	yksi	yksi	0	0	0	0	yksi	0	0	0
	yksi	0	0	0	x	x	x	x	x	x	x	x
	yksi	0	0	yksi	0	0	0	yksi	0	0	0	0
	yksi	0	yksi	0	x	x	x	x	x	x	x	x
	yksi	0	yksi	yksi	0	0	yksi	0	0	0	0	0
	yksi	yksi	0	0	x	x	x	x	x	x	x	x
	yksi	yksi	0	yksi	0	yksi	0	0	0	0	0	0
	yksi	yksi	yksi	0	x	x	x	x	x	x	x	x
	yksi	yksi	yksi	yksi	yksi	0	0	0	0	0	0	0
Dekooderi toteutettu loogisilla elementeillä "AND" ( AND ).	Lähtöjen aktiivinen tila on looginen 1, inaktiivinen - looginen 0 x - kaikkien lähtöjen ei-aktiivinen tila, vasemmalla näkyvälle kaaviolle - looginen 0.

Dekooderien kapasiteetin lisääminen

Logiikkapiireistä, jotka ovat dekoodeja, joissa on aktivointitulot, on mahdollista rakentaa dekoodeja suuremmalle määrälle tuloja ja lähtöjä. Esimerkiksi kahdesta täydestä kolmen tulon dekooderista voit rakentaa täydellisen dekooderin, jossa on 4 tuloa ja 16 lähtöä. Tässä tapauksessa syöttösanan 3 vähiten merkitsevää bittiä syötetään molempiin dekoodereihin ja sanan 4. bitti lähetetään toisen (korkein) lupasisääntuloon, loogisesti käänteinen ( NOT ) 4. bitti. sana lähetetään toisen dekooderin lupatuloon (alempi).

Sovellusesimerkkejä

Yhden yksikön binääridekooderi, jonka sisäänmenoon syötetään peräkkäin yhdellä kasvavalla binäärikoodilla, tuottaa ulostuloon "käynnissä nolla" -signaalin, jota käytetään laajalti ohjaamaan matriisi-indikaattoreita , moninumeroisia seitsemänsegmenttisiä indikaattoreita , näppäimistön kyselyyn.

Mikroprosessorijärjestelmän osoiteväylään kytkettyä yksiyksikköistä binaaridekooderia kutsutaan osoitedekooderiksi. Sen lähtösignaalit, jotka syötetään rekisterin , RAM- tai ROM-sirujen luku- tai kirjoituslupatuloihin , mahdollistavat "osoiteosoitteen" käynnistämisen yhdelle tai toiselle dataväylään kytketylle oheislaitteelle .

Erikoistunutta dekooderia (joka on pohjimmiltaan ROM , joka tuottaa 7-bittisiä sanoja vastauksena siihen saapuvalle 4-bittiselle osoitekoodille) käytetään muuttamaan binäärikoodi desimaalilukujen näytöksi seitsemän segmentin osoittimissa .

Käänteinen koodien muuntaminen

Käänteisen muunnoksen suorittaa kooderi .

Katso myös

Enkooderi (elektroniikka) .

Kirjallisuus

Ugryumov E.P. Digitaalinen piiri. - Pietari: BHV-Petersburg, 2002. - 46 s. — ISBN 5-8206-0100-9
Shilo V. L. Suositut TTL-mikropiirit. M., Argus, 1993, ISBN 5-85549-004-1