Decodificadores, Codificadores e Conversores de Código

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Decodificador
• Circuito digital que decodifica uma informação codificada:
• Detecta, nos sinais de entrada, uma combinação específica de bits (código)
• Indica presença do código em um dos sinais de saída
• Exemplos de decodificadores:
• Decodificador binário
• Decodificador binário com Enable
• Decodificador BCD-decimal
• Decodificador BCD-7 segmentos
1
Decodificador Bina´rio
• Decodifica um número codificado em binário
• Decodificador binário n para 2n:
• n sinais de entrada: An−1...A1A0
• 2n sinais de saída: S0, S1, ..., S2n−1
• Sinal de saída correspondente
ao valor codificado em binário nas entradas: 1
• Demais sinais de saída: 0
Tabela verdade
Entradas Saídas
An−1 ... A2 A1 A0 S0 S1 S2 S3 S4 ... S2n−1
0 0 ... 0 0 0 1 0 0 0 0 ... 0
1 0 ... 0 0 1 0 1 0 0 0 ... 0
2 0 ... 0 1 0 0 0 1 0 0 ... 0
3 0 ... 0 1 1 0 0 0 1 0 ... 0
4 0 ... 1 0 0 0 0 0 0 1 ... 0
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
2n − 1 1 ... 1 1 1 0 0 0 0 0 ... 1
2
Decodificador Bina´rio 2 para 4
Tabela verdade
Entradas Saídas
A1 A0 S0 S1 S2 S3
0 0 0 1 0 0 0
1 0 1 0 1 0 0
2 1 0 0 0 1 0
3 1 1 0 0 0 1
S0 = m0 = A1 •A0
S1 = m1 = A1 •A0
S2 = m2 = A1 •A0
S3 = m3 = A1 •A0
3
Decodificador Bina´rio 3 para 8
Tabela verdade
Entradas Saídas
A2 A1 A0 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7
0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0
2 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0
3 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0
4 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
5 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
6 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
7 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1
4
Exemplo 1: Demultiplexador 1:4
• Construído usando decodificador binário 2 para 4 (e portas auxiliares):
Demux 1:4
Decodificador 2:4
5
Exemplo 2: Implementac¸a˜o de Func¸a˜o Booleana
• Função booleana: geração do bit de paridade par de um dado de 3 bits
• Implementada com decodificador binário 3:8 e uma porta OR
• Função booleana com 3 sinais de entrada⇒ Sinais de entrada do decodificador
• Sinais de saída do decodificador⇒Mintermos da função booleana
• Saída P da função booleana⇒OR dos mintermos em 1
Tabela verdade
Entradas Saídas
D2 D1 D0 P
0 0 0 0
0 0 1 1 m1
0 1 0 1 m2
0 1 1 0
1 0 0 1 m4
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 1 m7
P = m1 +m2 +m4 +m7
= D2•D1•D0 + D2•D1•D0 + D2•D1•D0 + D2•D1•D0 6
Exemplo 3: Implementac¸a˜o de Func¸a˜o Booleana
• Funções booleanas: R =
∑
m(0, 1, 5, 7) S =
∑
m(2, 4, 5)
• Implementadas com decodificador binário e porta lógicas
Tabela verdade
Entradas Saídas
A B C R S
0 0 0 1 0
0 0 1 1 0
0 1 0 0 1
0 1 1 0 0
1 0 0 0 1
1 0 1 1 1
1 1 0 0 0
1 1 1 1 0
7
Exemplo 4: Decodificac¸a˜o de Enderec¸o de Memo´ria
• Decodificador binário usado para selecionar célula acessada de memória
8
Decodificador Bina´rio 2 para 4 com Enable
Tabela verdade resumida
Entradas Saídas
En A1 A0 S0 S1 S2 S3
1 0 0 1 0 0 0
1 0 1 0 1 0 0
1 1 0 0 0 1 0
1 1 1 0 0 0 1
0 X X 0 0 0 0
S0 = En •A1 •A0
S1 = En •A1 •A0
S2 = En •A1 •A0
S3 = En •A1 •A0 9
Exemplo 5: Decodificador Bina´rio 2 para 4 com Enable
Tabela verdade resumida
Entradas Saídas
En A1 A0 S0 S1 S2 S3
1 0 0 1 0 0 0
1 0 1 0 1 0 0
1 1 0 0 0 1 0
1 1 1 0 0 0 1
0 X X 0 0 0 0
• Construído usando 3 decodificadores
binários 1:2 com Enable:
10
Decodificador BCD-Decimal
• Decodifica um digito decimal codificado em BCD
• 4 sinais de entrada: A3A2A1A0 (código BCD)
• 10 sinais de saída: S0, S1, ..., S9
• Sinal de saída correspondente ao valor codificado em BCD nas entradas: 1
• Demais sinais de saída: 0
Tabela verdade resumida
Entradas Saídas
A3A2A1A0 S0 S1 S2 S3 S4 S5 ... S9
0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 ... 0
1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 ... 0
2 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 ... 0
3 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 ... 0
4 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 ... 0
5 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 ... 0
6 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 ... 0
7 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 ... 0
8 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ... 0
9 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 ... 1
10 a 15 Demais linhas X X X X X X ... X
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Codificador
• Circuito digital que codifica uma informação:
• Recebe um dos sinais de entrada indicando um valor
• Produz sinais de saída com valor codificado
• Realiza operação inversa do decodificador
• Exemplos de codificadores:
• Codificador binário
• Codificador binário com prioridade
• Codificador decimal-BCD
• Codificador decimal-BCD com prioridade
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Codificador Bina´rio
• Codifica um no em binário
• Realiza operação inversa
do decodificador binário
• Codificador binário 2n para n:
• 2n sinais de entrada: A0, A1, ..., A2n−1
• n sinais de saída: Sn−1...S1S0
• Exatamente um dos sinais de entrada em 1, demais sinais de entrada em 0
• Sinais de saída: no da entrada em 1 codificado em binário
Tabela verdade resumida
Entradas Saídas
A0 A1 A2 A3 A4 ... A2n−1 Sn−1 ... S2 S1 S0
1 0 0 0 0 ... 0 0 ... 0 0 0 0
0 1 0 0 0 ... 0 0 ... 0 0 1 1
0 0 1 0 0 ... 0 0 ... 0 1 0 2
0 0 0 1 0 ... 0 0 ... 0 1 1 3
0 0 0 0 1 ... 0 0 ... 1 0 0 4
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
0 0 0 0 0 ... 1 1 ... 1 1 1 2n−1
Demais linhas X ... X X X
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Codificador Bina´rio 4 para 2
Tabela verdade resumida
Entradas Saídas
A0 A1 A2 A3 S1 S0
1 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 1 1
0 0 1 0 1 0 2
0 0 0 1 1 1 3
Demais linhas X X
S1 =
S0 =
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Codificador Bina´rio com Prioridade
• Pode haver 0 ou mais sinais de entrada acesos
• Cada entrada possui um nível de prioridade
• Saída do codificador indica entrada acesa de maior prioridade
• Exemplo: Codificador binário 4 para 2 com prioridade
• A3 possui prioridade + alta
• A0 possui prioridade + baixa
Tabela verdade resumida
Entradas Saídas
A0 A1 A2 A3 V S1 S0
0 0 0 0 0 X X
1 0 0 0 1 0 0 0
X 1 0 0 1 0 1 1
X X 1 0 1 1 0 2
X X X 1 1 1 1 3
V =
S1 =
S0 = 15
Conversor de Co´digo
• Circuito digital que converte uma informação de um código para outro
• Exemplos de conversores de código:
• Conversor BCD-binário
• Conversor binário-gray
• Conversor gray-binário
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Conversor Bina´rio-Gray
• Converte número binário para codigo gray
• Exemplo: Conversor binário-gray de 4 bits
• 4 sinais de entrada: B3, B2, B1, B0 (representando no binário)
• 4 sinais de saída: G3, G2, G1, G0 (representando código gray)
• Exemplo:
• B3B2B1B0 = 1 0 1 1
• G3G2G1G0 = 1 1 1 0
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Conversor Gray-Bina´rio
• Converte codigo gray para número binário
• Exemplo: Conversor gray-binário de 4 bits
• 4 sinais de entrada: G3, G2, G1, G0 (representando código gray)
• 4 sinais de saída: B3, B2, B1, B0 (representando no binário)
• Exemplo:
• G3G2G1G0 = 1 1 0 1
• B3B2B1B0 = 1 0 0 1
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