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SISTEMAS DIGITAIS I 1 8 CÓDIGOS E CIRCUITOS CODIFICADORES E DECODIFICADORES 8.1. DECODIFICADORES 8.1.1. CONCEITO Os DECODIFICADORES são circuitos que transferem um código desconhecido para um código conhecido. Exemplo: Suponha a situação abaixo: O Decodificador faz a transformação do CÓDIGO DECIMAL para o BINÁRIO pois, para a máquina em questão, o código decimal é desconhecido, só reconhecendo o binário. 8.1.2. CÓDIGOS PONDERADOS E NÃO PONDERADOS 1. CÓDIGO BCD8421 (4 Bits) A sigla BCD significa “Binary Coded Decimal” Os números 8421 representam as potências 23, 22, 21, 20 respectivamente. Formação do código: DECODIFICADOR MÁQUINA ENTRADA DE DADOS no sistema decimal (CÓDIGO DECIMAL) SAÍDA DE DADOS no sistema binário (CÓDIGO BINÁRIO) 8 Códigos e Circuitos Codificadores e Decodificadores SISTEMAS DIGITAIS I 2 2. CÓDIGO JOHNSON (5 Bits) Formação CÓD JOHNSON CÓD. DECIMAL A B C D E 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 2 0 0 0 1 1 3 0 0 1 1 1 4 0 1 1 1 1 5 1 1 1 1 1 6 1 1 1 1 0 7 1 1 1 0 0 8 1 1 0 0 0 9 1 0 0 0 0 CÓD BCD8421 CÓD. DECIMAL 23 22 21 20 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1 8 Códigos e Circuitos Codificadores e Decodificadores SISTEMAS DIGITAIS I 3 3. CÓDIGO GRAY (4 Bits) Formação: CÓD. DECIMAL A B C D 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 1 3 0 0 1 0 4 0 1 1 0 5 0 1 1 1 6 0 1 0 1 7 0 1 0 0 8 1 1 0 0 9 1 1 0 1 10 1 1 1 1 11 1 1 1 0 12 1 0 1 0 13 1 0 1 1 14 1 0 0 1 15 1 0 0 0 NOTE: Nesse código que somente um Bit varia de número para outro CÓD GRAY 8 Códigos e Circuitos Codificadores e Decodificadores SISTEMAS DIGITAIS I 4 4. CÓDIGO DE LINHA (8 Bits) ou one-cold Formação: CÓD LINHA CÓD DECIMAL A B C D E F G H 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 2 1 1 0 1 1 1 1 1 3 1 1 1 0 1 1 1 1 4 1 1 1 1 0 1 1 1 5 1 1 1 1 1 0 1 1 6 1 1 1 1 1 1 0 1 7 1 1 1 1 1 1 1 0 5. CÓDIGO EXCESSO – 3 (4 Bits) Formação: Note nesse código que ele corresponde à transformação do Decimal no Binário correspondente somando-se 3 unidades. OBS.: Existem outros códigos também usados que podem ser vistos na literatura. CÓD DECIMAL A B C D 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 2 0 1 0 1 3 0 1 1 0 4 0 1 1 1 5 1 0 0 0 6 1 0 0 1 7 1 0 1 0 8 1 0 1 1 9 1 1 0 0 CÓD EXCESSO3 8 Códigos e Circuitos Codificadores e Decodificadores SISTEMAS DIGITAIS I 5 8.1.3. DECODIFICADOR BINÁRIO PARA O CÓDIGO GRAY DE 4 BITS – EXEMPLO Tabela Verdade E3 E2 E1 E0 S3 S2 S1 S0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 0 0 1 1 3 0 0 1 1 0 0 1 0 4 0 1 0 0 0 1 1 0 5 0 1 0 1 0 1 1 1 6 0 1 1 0 0 1 0 1 7 0 1 1 1 0 1 0 0 8 1 0 0 0 1 1 0 0 9 1 0 0 1 1 1 0 1 10 1 0 1 0 1 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 1 0 12 1 1 0 0 1 0 1 0 13 1 1 0 1 1 0 1 1 14 1 1 1 0 1 0 0 1 15 1 1 1 1 1 0 0 0 E1E0 E3E2 00 01 11 10 00 1 1 01 1 1 11 1 1 10 1 1 E1E0 E3E2 00 01 11 10 00 1 1 01 1 1 11 1 1 10 1 1 E1E0 E3E2 00 01 11 10 00 01 1 1 1 1 11 10 1 1 1 1 E1E0 E3E2 00 01 11 10 00 1 1 01 1 1 11 1 1 10 1 1 DECODIFICADOR ENTRADA Código BINÁRIO SAÍDA Código Gray de 4 Bits E0-E3 S0-S3 8 Códigos e Circuitos Codificadores e Decodificadores SISTEMAS DIGITAIS I 6 Circuito: 8.2. CODIFICADORES 8.2.1. CONCEITO Os CODIFICADORES são circuitos que transformam um código conhecido para um código desconhecido. Exemplo: Suponha a situação abaixo: O Codificador faz a transformação do CÓDIGO GRAY para o BCD8421 pois, para a máquina A, o Código BCD8421 é desconhecido, só fornecendo na sua saída o Gray. Observemos que os circuitos DECODIFICADORES e CODIFICADORES são na verdade os mesmos, variando a sua denominação somente com relação ao referencial. decodificador S3 S2 S1 S0 E3 E2 E1 E0 MÁQUINA A CODIFICADOR MÁQUINA B SAÍDA DE DADOS ENTRADA DE DADOS No Cód. Gray No Cód. BCD8421 8 Códigos e Circuitos Codificadores e Decodificadores SISTEMAS DIGITAIS I 7 8.3. DISPLAY DE 7 SEGMENTOS – Exemplo Vamos neste item implementar um circuito Decodificador para Displays de 7 segmentos que traduz o código BCD8421. Considerando que o Display acende os segmentos com o nível lógico “ ”, vamos montar a Tabela de Verdade que permite o Display representar os caracteres mostrados abaixo: (caracter = dígito ou símbolo) Tabela da Verdade (cód. BCD8421) CARAC. mostrado (SAÍDAS) A B C D Pelo Display a b c d e f g 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 DECODIFICADOR A B C D a b c d e f g ENT. SAÍDAS DISPLAY Segmento 8 Códigos e Circuitos Codificadores e Decodificadores SISTEMAS DIGITAIS I 8 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 A partir da Tabela da Verdade acima podemos levantar as expressões Booleanas correspondentes, simplificá-las através da Álgebra de Boole e/ou dos Mapas de Veitch- Karnaugh e após isso implementar o circuito lógico combinacional. _________________________________