Dekoder binarny to obwód cyfrowy, który przekształca kod binarny na zestaw wyników. Kod binarny reprezentuje pozycję żądanego wyjścia i służy do wyboru konkretnego wyjścia, które jest aktywne. Dekodery binarne są odwrotnością koderów i są powszechnie stosowane w systemach cyfrowych do konwersji kodu szeregowego na równoległy zestaw wyjść.

1. Podstawową zasadą dekodera binarnego jest przypisanie unikalnego wyjścia do każdego możliwego kodu binarnego. Na przykład dekoder binarny z 4 wejściami i 2^4 = 16 wyjściami może przypisać unikalne wyjście do każdego z 16 możliwych 4-bitowych kodów binarnych.
2. Wejścia dekodera binarnego są zwykle aktywne w stanie niskim, co oznacza, że ​​w danym momencie tylko jedno wejście jest aktywne (niskie), a pozostałe wejścia są nieaktywne (wysokie). Aktywne niskie wejście służy do wyboru konkretnego wyjścia, które jest aktywne.
3. Istnieją różne typy dekoderów binarnych, w tym dekodery priorytetowe, które przypisują priorytet każdemu wyjściu, oraz dekodery wykrywające błędy, które mogą wykrywać błędy w kodzie binarnym i generować sygnał błędu.

Podsumowując, dekoder binarny to obwód cyfrowy, który przekształca kod binarny na zestaw wyników. Dekodery binarne są odwrotnością koderów i są szeroko stosowane w systemach cyfrowych do konwersji kodów szeregowych na wyjścia równoległe.

W elektronice cyfrowej dyskretne ilości informacji są reprezentowane przez kody binarne. Kod binarny n bitów jest w stanie reprezentować do 2^n różnych elementów zakodowanych informacji. Imię Dekoder oznacza tłumaczenie lub dekodowanie zakodowanej informacji z jednego formatu na inny, tak więc dekoder cyfrowy przekształca na wyjściu zestaw cyfrowych sygnałów wejściowych na równoważny kod dziesiętny. A dekoder jest obwód kombinacyjny który konwertuje informacje binarne z n linii wejściowych maksymalnie do 2^n unikalnych linii wyjściowych .

Dekoder binarny –

• Dekodery binarne to inny typ cyfrowego urządzenia logicznego, które ma wejścia kodów 2-bitowych, 3-bitowych lub 4-bitowych w zależności od liczby linii wejściowych danych, zatem dekoder posiadający zestaw dwóch lub więcej bitów będzie zdefiniowany jako posiadający n-bitowy kod, a zatem możliwe będzie przedstawienie 2^n możliwych wartości.
• Jeśli dekoder binarny odbierze n wejść, aktywuje jedno i tylko jedno ze swoich 2^n wyjść w oparciu o to wejście, przy czym wszystkie inne wyjścia są dezaktywowane. Jeśli informacja zakodowana n-bitowo ma niewykorzystane kombinacje, dekoder może mieć mniej niż 2^n wyjść.
• Na przykład falownik (bramka NOT) można sklasyfikować jako dekoder binarny 1 do 2, ponieważ możliwe jest 1 wejście i 2 wyjścia. tj. wejście A może dać uzupełnienie A lub A jako wyjście.
• Wtedy możemy powiedzieć, że standardowy dekoder logiki kombinacyjnej to dekoder n do m, gdzie m <= 2^n i którego sygnał wyjściowy Q zależy tylko od jego obecnych stanów wejściowych.
• Ich celem jest wygenerowanie 2^n (lub mniej) terminów min dla n zmiennych wejściowych. Każda kombinacja danych wejściowych zapewni unikalny wynik.

Dekoder binarny konwertuje zakodowane dane wejściowe na zakodowane dane wyjściowe, przy czym kody wejściowe i wyjściowe są różne, a dostępne są dekodery umożliwiające dekodowanie wzorca wejściowego binarnego lub BCD (kod 8421) na zazwyczaj dziesiętny kod wyjściowy. Praktyczne obwody dekodera binarnego obejmują konfiguracje linii 2 do 4, 3 do 8 i 4 do 16 linii.

Dekoder binarny 2 do 4 –

Przedstawiony powyżej dekoder binarny 2 do 4 linii składa się z układu czterech bramek AND. Dwa wejścia binarne oznaczone A i B są dekodowane do jednego z 4 wyjść, stąd opis dekodera binarnego 2 do 4. Każde wyjście reprezentuje jeden z mintermów 2 zmiennych wejściowych (każde wyjście = minterm). Wartości wyjściowe będą następujące: Qo=A'B' Q1=A'B Q2=AB' Q3=AB Wejścia binarne A i B określają, która linia wyjściowa od Q0 do Q3 jest WYSOKA na poziomie logicznym 1, podczas gdy pozostałe wyjścia są utrzymywane LOW przy logice 0, więc w danym momencie może być aktywne tylko jedno wyjście (HIGH). Zatem niezależnie od tego, która linia wyjściowa jest WYSOKA, identyfikuje kod binarny obecny na wejściu, innymi słowy, dekoduje wejście binarne. Niektóre dekodery binarne mają dodatkowy pin wejściowy oznaczony jako Enable, który steruje wyjściami urządzenia. To dodatkowe wejście umożliwia włączanie i wyłączanie wyjść dekodera w zależności od potrzeb. Wyjście jest generowane tylko wtedy, gdy wejście Enable ma wartość 1; w przeciwnym razie wszystkie wyjścia mają wartość 0. Wymagana jest jedynie niewielka zmiana w implementacji: wejście Enable jest podawane do bramek AND, które wytwarzają wyjścia. Jeżeli Enable ma wartość 0, wszystkie bramki AND otrzymują jedno z wejść o wartości 0, w związku z czym nie jest generowane żadne wyjście. Gdy wartość Enable wynosi 1, bramki AND przyjmują na jednym z wejść wartość 1 i teraz wynik zależy od pozostałych wejść. Dlatego sygnał wyjściowy dekodera zależy od tego, czy wartość Enable jest wysoka, czy niska. Pytania narożne GATE CS Przećwiczenie poniższych pytań pomoże Ci sprawdzić swoją wiedzę. Wszystkie pytania zostały zadane w GATE w poprzednich latach lub w GATE Mock Tests. Zdecydowanie zaleca się ich przećwiczenie.

1. GATE CS 2007, pytanie 85
2. GATE CS 20130, pytanie 65

Zalety stosowania dekoderów binarnych w logice cyfrowej:

1. Większa elastyczność: dekodery binarne zapewniają elastyczny sposób wyboru jednego z wielu wyjść w oparciu o kod binarny, co pozwala na szeroki zakres zastosowań.
2. Poprawiona wydajność: konwertując kod szeregowy na równoległy zestaw wyjść, dekodery binarne mogą poprawić wydajność systemu cyfrowego, skracając czas wymagany do przesłania informacji z jednego wejścia do wielu wyjść.
3. Większa niezawodność: Zmniejszając liczbę linii wymaganych do przesłania informacji z jednego wejścia do wielu wyjść, dekodery binarne mogą zmniejszyć możliwość błędów w transmisji informacji.

Wady stosowania dekoderów binarnych w logice cyfrowej:

1. Większa złożoność: dekodery binarne są zazwyczaj bardziej złożonymi obwodami w porównaniu z demultiplekserami i wymagają dodatkowych komponentów do wdrożenia.
2. Ograniczone do określonych zastosowań: Dekodery binarne nadają się tylko do zastosowań, w których kod szeregowy musi zostać przekonwertowany na równoległy zestaw wyjść.
3. Ograniczona liczba wyjść: Dekodery binarne mają ograniczoną liczbę wyjść, ponieważ liczba wyjść zależy od liczby wejść i użytego kodu binarnego.

Podsumowując, dekodery binarne to przydatne obwody cyfrowe, które mają swoje zalety i wady. Decyzja o użyciu dekodera binarnego zależy od konkretnych wymagań systemu i kompromisów między złożonością, niezawodnością, wydajnością i kosztem.

Zastosowanie dekodera binarnego w logice cyfrowej:

1. Pamięć ma tendencję do: W skomputeryzowanych strukturach dekodery sparowane są zwykle używane do wybierania określonego obszaru pamięci z różnych obszarów pamięci. Wejścia lokalizacji są podawane do podwójnego dekodera i wybierany jest obszar pamięci porównawczej.

rdbm

2. Obwody sterujące: Dekodery równoległe są wykorzystywane w obwodach ładowania do wytwarzania sygnałów sterujących do różnych zadań. Na przykład w mikrochipie stosuje się podwójny dekoder do translacji kodu operacyjnego naprowadzania i wytwarzania sygnałów sterujących do celów porównywania.

3. Sterowniki wyświetlacza: I n skomputeryzowanych platformach wykorzystujących gadżety pokazowe, na przykład pokazy Drove, do sterowania prezentacją wykorzystywane są dekodery równoległe. Podwójne źródła danych są stosowane do dekodera, a powiązany z nimi Drove zostaje oświecony.

4. Rozwikłanie problemu: Dekodery równoległe są wykorzystywane w obwodach rozplątywania adresów w celu utworzenia znaku wyboru chipa dla określonej pamięci lub prążka urządzenie.

adnotacje dotyczące butów wiosennych

5.Korespondencja cyfrowa: W zaawansowanych strukturach korespondencyjnych wykorzystuje się dekodery dwustopniowe w celu rozszyfrowania skomputeryzowanych informacji przekazywanych kanałem korespondencyjnym.

6. Naprawa błędu: Podwójne dekodery są wykorzystywane w obwodach poprawiania błędów w celu rozpoznawania i eliminowania błędów w skomputeryzowanych informacjach.

Bibliografia -

Oto kilka książek, z których możesz skorzystać w celu uzyskania dalszych informacji na temat logiki cyfrowej i dekoderów binarnych:

1. Projektowanie systemów cyfrowych przy użyciu języka VHDL, autorzy: Charles H. Roth Jr. i Lizy Kurian John
2. Projektowanie cyfrowe i architektura komputerowa autorstwa Davida Harrisa i Sarah Harris
3. Zasady projektowania cyfrowego autorstwa Daniela D. Gajskiego, Franka Vahida i Tony'ego Givargisa
4. Projektowanie obwodów cyfrowych: wprowadzenie Thomasa L. Floyda i Davida Moneya Harrisa
5. Podstawy technologii cyfrowych autorstwa Thomasa L. Floyda

Książki te obejmują różne tematy z zakresu logiki i projektowania cyfrowego, w tym dekoderów binarnych, i dostarczają szczegółowych informacji na temat teorii, projektowania i wdrażania obwodów cyfrowych.

Electronicshub – Dekoder binarny