Prévia do material em texto
Circuitos Lógicos Digitais Codificadores e Decodificadores Codificadores • O codificador é um circuito que possui diferentes entradas e um valor de saída para cada uma delas. Ou seja, o valor da saída depende de qual entrada for acionada. E, como o próprio nome do circuito diz, a saída é uma codificação da entrada. • A saída é um valor binário que pode ser de 1 ou mais bits. Já as entradas são independentes, sendo cada uma de 1 bit (indica se está ou não acionada). E só uma entrada pode ser acionada por vez. Codificadores - Exemplo • Um exemplo comum é o codificador de decimal para binário. Vamos considerar que ele seja de 4 entradas e que cada entrada representa um número decimal, conforme mostra a imagem seguinte: Decodificadores • É um circuito que possui diferentes saídas e um valor de entrada para cada uma delas. Ou seja, uma saída específica é acionada dependendo do valor da entrada. E, como o próprio nome do circuito diz, a saída é uma decodificação da entrada. • A entrada é um valor binário que pode ser de 1 ou mais bits. Já as saídas são independentes, sendo cada uma de 1 bit (indica se está ou não acionada). E só uma saída pode ser acionada por vez. Decodificadores • Seguindo o mesmo raciocínio de antes, podemos exemplificar com o decodificador de número binário para decimal (contrário do anterior). Vamos considerar que ele tenha 4 saídas e que cada saída representa um número decimal, conforme mostra a imagem seguinte: Codificadores - Exemplo • O objetivo deste codificador, conforme o nome diz, é indicar qual é a correspondência do número selecionado em binário. • Por exemplo, se a entrada 3 fosse selecionada, as saídas S1 e S0 indicariam 11. Isto porque 11 é a correspondência em binário do número decimal 3. Codificadores • Este codificador é útil caso você esteja desenvolvendo um circuito em que seja necessário selecionar um número para controlar o seu sistema. • Pois é mais fácil você selecionar este número em decimal, mas a eletrônica digital entende apenas binário, então você utiliza este codificador para resolver o problema. Construindo um codificador • Um codificador nada mais é do que um arranjo de portas lógicas. E, sua estrutura interna vai variar de codificador para codificador. • Para construir um possível circuito do codificador de decimal para binário mostrado no tópico anterior é só aplicar as técnicas ensinadas nas aulas anteriores (Mapa de Karnaugh). Construindo um codificador • Um codificador nada mais é do que um arranjo de portas lógicas. E, sua estrutura interna vai variar de codificador para codificador. • Para construir um possível circuito do codificador de decimal para binário mostrado no tópico anterior é só aplicar as técnicas ensinadas nas aulas anteriores (Mapa de Karnaugh). Codificador de binário para 7 segmentos • Os displays de sete segmentos são usados em vários tipos de produtos. Esses displays são usados com circuitos lógicos que decodificam um número codificado em binário (BCD) e ativam os dígitos apropriados nos displays. Codificador de binário para 7 segmentos • A figura mostra um formato de display comum composto de sete elementos ou segmentos. Ao energizar certas combinações de segmentos, podemos construir cada um dos dez dígitos no display. Codificador de binário para 7 segmentos • A figura ilustra esse método de display digital para cada um dos dez dígitos usando um segmento azul para representar um segmento energizado. Para produzir um 1, os segmentos b e c são energizados. Para produzir um 2 os segmentos a, b, g, e e d são usados; e assim por diante. Codificador de binário para 7 segmentos • Cada segmento é usado para vários dígitos decimais, porém nenhum segmento é usado em todos os dez dígitos. Por tanto, cada segmento deve ser ativado pelo seu próprio circuito de decodificação que detecta a ocorrência de qualquer um dos números no qual o segmento é usado. Os segmentos que são necessários serem ativados para cada dígito mostrado são determinados na tabela a seguir. Codificador de binário para 7 segmentos Display de 7 segmentos • A lógica de decodificação de segmentos requer quatro entradas e sete saídas, uma para cada segmento no display, conforme indicado no diagrama em bloco: Display de 7 segmentos • A tabela-verdade de múltiplas saídas, é na realidade sete tabelas- verdade numa só tabela, sendo que poderiam ser separadas (uma tabela para cada segmento). • Um 1 nas colunas de saídas dos segmentos na tabela indica um segmento ativado. Como o código não inclui os valores binários 1010, 1011, 1100, 1101, 1110 e 1111, essas combinações nunca aparecem nas entradas e, portanto, podem ser tratados como condições “don’t care” (X), conforme indicado na tabela-verdade. Display de 7 segmentos Expressão Lógica • A partir da tabela-verdade, uma expressão de soma-de-produtos padrão ou de produto-de-somas padrão pode ser escrita para cada segmento. Por exemplo, a expressão de soma-de-produtos padrão para o segmento a é: • Minimização via mapa de Karnaugh da expressão lógica do segmento a é: • A implementação lógica mínima para o segmento a do display de 7 segmentos :