Circuito Codificador e Decodificador: Definição, Funcionamento, 5 Aplicações

Definição do codificador

Um codificador é um circuito combinacional digital que converte binário informações de no máximo 2n linhas de entrada em n linhas de saída. O valor binário de entrada correspondente gera as linhas de saída.

Circuito Codificador

Exemplo de um codificador:

Octal para codificador binário

Ele tem entradas para cada um dos dígitos octais que são um total de oito. Possui três linhas de saída (de acordo com a regra de que o codificador de linha de entrada 2n terá n linhas de saída). As saídas representam os números em binário.

O codificador pode ser implementado usando portas OR. A saída C é igual a 1 se o valor do dígito octal for 1, 3, 5, 7. A saída B será um se o número octal tiver um valor de 2, 3, 6, 7. A saída AS será um se o o valor dos dígitos octais de entrada é 4, 5, 6, 7. As seguintes expressões booleanas representam as saídas.

UMA = O₄ + O₅ + O₆ + O₇

B = O₂ + O₃ + O₄ + O₇

C=O₁ + O₃ + O₆ + O₇

O codificador implementado na mesa tem a única limitação. Ou seja, apenas uma entrada pode estar em modo ativo a qualquer momento. É por isso que se duas entradas estiverem ativas, as linhas de saída produzirão saídas indefinidas.

Tomemos um exemplo se a entrada O3 estiver em estado ativo assim como a entrada O6 também estiver em estado ativo, então o encoder produz a saída como 111. O resultado não representa O6 nem O3. Então, há uma confusão.

Para resolver esse problema, novos codificadores são projetados com uma prioridade de entrada para garantir que apenas uma entrada seja habilitada por vez. Se a prioridade for definida como alta para dígitos mais altos neste novo sistema, para O3 e O6 habilitados, a saída será 110, representando 6 em binário. Isso acontece porque O6 tem uma prioridade mais alta do que O3.

Codificador de prioridade

 Um codificador de prioridade é um tipo particular de circuito codificador que tem uma função de prioridade para as entradas. A função de prioridade funciona no mundo real. Por exemplo, se houver uma fila e você tiver uma prioridade alta, vá primeiro! Se houver uma operação em que ambos os valores de entrada sejam 1, o 1 com a prioridade mais alta terá precedência.

Como podemos ver na tabela verdade do codificador de prioridade, ele possui três saídas. Duas são saídas gerais; outro, Y, é um indicador de bit válido.

O indicador de bit direito é definido como 1 quando uma ou mais entradas tem um valor de 1. Se houver tais condições, onde todas as entradas são definidas como 0 ou as informações não são válidas, então Y também se torna 0. Não há verificação de outras saídas se o termo Y for 0.

Em seguida, eles são especificados como termos que não importam. As tabelas verdade usam palavras irrelevantes para representar 0 ou 1 em vez de listar 16 termos para variáveis. Por exemplo, 100X significa 1000 ou 1001.

Como mencionado anteriormente, quanto maior o número do subscrito, a prioridade do número fica alta. Na tabela verdade, podemos ver que a entrada O3 tem a prioridade mais alta como entrada. É por isso que quaisquer que sejam os valores para outros dígitos de entrada quando o valor de O3 é 1, a saída se torna 11. Da mesma forma, O2 tem uma prioridade menor que O3 e maior que O1 e O0. Quando a entrada de O2 for 1, o resultado será 10. Da mesma forma, para O1, a saída é 01, e para O0, o resultado será 00.

A função booleana para o codificador de prioridade será:

UMA = D2 + D3

B = D3 + D1 D2 '

Y = D0 + D1 + D2 + D3

Como um circuito codificador de prioridade difere do multiplexador? Leia aqui!

DECODIFICADORES

Definição e Visão Geral

Um decodificador é um circuito combinacional que faz a operação oposta de um circuito codificador. Ele decodifica ou simplifica as informações codificadas de n linhas de entrada para um máximo de 2n linhas de saída.

Circuito Decodificador

Os códigos binários representam informações de quantidades distintas. Um código binário de n bits pode representar no máximo 2n elementos diferentes de dados codificados. Um decodificador decodifica essas informações e fornece a saída.

Os decodificadores são especificados como números de entrada para números de decodificadores de linha de saída. Se o número de linhas de entrada for n, haverá no máximo 2n de saída. Cada combinação de entrada produz um valor de saída distinto.

Para ilustrar o funcionamento de um decodificador, tomemos o exemplo de um decodificador 3: 8. A especificação sugere que o circuito decodificará as três linhas de entrada em oito saídas de cada saída representa os termos mínimos. As portas NOT conectadas invertem as linhas de dados de entrada sempre que necessário. As portas AND (total de oito em número) produzem os termos mínimos (cada um para uma saída).

Na tabela verdade, podemos observar que sete saídas têm um valor de 0 e uma saída, que tem um valor de 1. O resultado, que tem um valor de 1, representa o valor de entrada real ou o termo mínimo.

Existem decodificadores que são construídos com portas básicas universais como NAND e NOR. Usar uma porta NAND é econômica e eficiente para construir um decodificador. Os decodificadores também precisam habilitar entradas como codificadores. O decodificador é habilitado quando o pino de entrada de habilitação tem um valor de 0. Apenas uma saída pode ter um valor de 0 por vez, e o resto das saídas será igual a 1. A tabela verdade abaixo simplifica a operação.

Os circuitos são desabilitados se o valor E for definido como 1. Como o circuito do encoder, se o valor E for definido como 1, não haverá verificação de outras entradas. No estado desabilitado do decodificador, nenhuma saída tem o valor 0 e nenhum termo mínimo é eleito. Muitos decodificadores têm mais de um pino de habilitação. Eles precisam obedecer às operações lógicas para funcionar como um decodificador.

Um demultiplexador pode ser feito usando um decodificador se o decodificador for adicionado com entradas de habilitação. Os decodificadores correspondentes paralelamente podem fazer decodificadores grandes.

Implementação de lógica usando decodificadores

Um decodificador tem 2n linhas de dados de entrada e n linhas de saída. 2n representa os mintermos e n representa o número de variáveis ​​usando as quais os mintermos são formados. Conforme mencionado anteriormente, para cada combinação de entradas, existem diferentes saídas.

Um decodificador pode ser usado para implementar portas lógicas, pois as funções booleanas nada mais são do que a soma de mintermos. Uma porta OR conectada a um decodificador pode implementar a lógica de uma função booleana.

Aplicações de codificadores e decodificadores

O circuito codificador e o circuito decodificador têm aplicações em dispositivos digitais inteligentes, pois são importantes para a era digital de hoje.

Algumas das aplicações significativas são -

1. Controle de velocidade de motores modernos.
2. Câmeras de visão noturna
3. Detectores de metal
4. circuito codificador tem aplicações em veículos robóticos
5. Sistema de automação - especialmente o sistema de automação residencial.
6. Os sistemas de monitoramento automático têm diferentes tipos de circuitos codificadores.
7. O circuito codificador foi utilizado no sistema de comunicações criptografadas.

Sudipta Roy

Olá, meu nome é Sudipta Roy. Eu fiz B. Tecnologia em Eletrônica. Sou um entusiasta da eletrônica e atualmente me dedico à área de Eletrônica e Comunicações. Tenho grande interesse em explorar tecnologias modernas, como IA e aprendizado de máquina. Meus escritos são dedicados a fornecer dados precisos e atualizados a todos os alunos. Ajudar alguém a adquirir conhecimento me dá imenso prazer.
Vamos nos conectar através do LinkedIn –