Projektowanie dekodera i demultipleksera od 3 do 8 linii

Projektowanie dekodera i demultipleksera od 3 do 8 linii

Konwersję liczby binarnej na dziesiętną można przeprowadzić za pomocą urządzenia, a mianowicie dekodera. To urządzenie jest jednym z rodzajów kombinacyjnych obwodów logicznych, które wykorzystują n linii wejściowych do generowania 2n linii wyjściowych. Tutaj dane wyjściowe tego urządzenia mogą być poniżej 2n linii. Istnieją różne rodzaje dekoderów binarnych, które zawierają wiele wejść i wiele wyjść. Niektóre rodzaje dekoderów zawierają jedno lub więcej wejść włączających wraz z wejściami danych. Gdy wejście aktywujące jest wyłączone, wszystkie wyjścia zostaną dezaktywowane. Bazując na swojej funkcji, dekoder binarny zmienia dane z n sygnałów wejściowych na 2n sygnałów wyjściowych. W niektórych rodzajach dekoderów mają poniżej 2n linii wyjściowych. W takiej sytuacji co najmniej jeden prototyp wyjścia może zostać powtórzony dla różnych wartości wejściowych. Istnieją dwa rodzaje dekoderów wyższego rzędu, takie jak dekoder 3-liniowy do 8-liniowego i dekoder 4-liniowy do 16-liniowego. W tym artykule omówiono przegląd dekodera 3-liniowego do 8-liniowego.



Co to jest dekoder?

Dekoder to plik kombinacyjny obwód logiczny który jest używany do zmiany kodu w zestaw sygnałów. Jest to proces odwrotny do działania kodera. Obwód dekodera ma wiele wejść i zapewnia wiele wyjść. Obwód dekodera pobiera dane binarne z wejść „n” do unikalnego wyjścia „2 ^ n”. Oprócz pinów wejściowych dekoder ma pin włączający. Umożliwia to zanegowanie pinu, aby obwód był nieaktywny. W tym artykule omówimy dekoder i demultiplekser od 3 do 8 linii.


Poniżej znajduje się tabela prawdy dla prostego dekodera 1 do 2 linii, gdzie A to wejście, a D0 i D1 to wyjścia.





Dekoder 1 do 2

Dekoder 1 do 2

Obwód przedstawia logikę dekodera 1 do 2.



Obwód dekodera 1 do 2

Obwód dekodera 1 do 2

Demultiplekser to urządzenie, które pobiera jedno wejście i udostępnia jedną z kilku linii wyjściowych. Demultiplekser pobiera pojedyncze dane wejściowe, a następnie wybiera pojedynczo dowolną z pojedynczych linii wyjściowych. To jest proces odwrotny multipleksera . Jest również nazywany DEMUXem lub dystrybutorem danych. DEMUX konwertuje wejściową linię danych szeregowych na wyjściowe dane równoległe. DEMUX daje „2n” wyjścia dla „n” linii wyboru z jednym wejściem.

Demux

Demux

DEMUX jest używany, gdy obwód chce wysłać sygnał danych do jednego z wielu urządzeń. Dekoder służy do wybierania spośród wielu urządzeń, podczas gdy demultiplekser służy do wysyłania sygnału do wielu urządzeń.


Poniżej znajduje się tabela prawdy dla demultiplekserów 1 do 2 z „I” jako danymi wejściowymi, D0 i D1 to wyjściowa linia danych, a A to linia wyboru.

1 do 2 Demux Truth Table

1 do 2 Demux Truth Table

Obwód przedstawia schemat demultipleksera 1 do 2.

1 do 2 Demux

1 do 2 Demux

Dlaczego potrzebujemy dekodera?

Główną funkcją dekodera jest zamiana kodu na zestaw sygnałów, ponieważ jest to przeciwieństwo kodera, ale projektowanie dekoderów jest proste. Główną różnicą między dekoderem a demultiplekserem jest obwód kombinacyjny, który jest używany do zezwalania tylko na jedno wejście, a także do kierowania go do jednego z wyjść, podczas gdy dekoder dopuszcza kilka wejść i generuje zdekodowane wyjście.

Etapy projektowania dekodera od 3 do 8 linii

Tutaj dekoder 3-liniowy do 8-liniowego jest dekoderem wyższego rzędu, który jest zaprojektowany z dwoma dekoderami niskiego rzędu, takimi jak dekodery 2-liniowe do 4-liniowego. Przed wdrożeniem tego dekodera zaprojektowaliśmy dekoder od 2 do 4 linii.

Dekoder 2-liniowy do 4-liniowego

Ten dekoder od 2 do 4 linii zawiera dwa wejścia, takie jak A0 i A1 oraz 4 wyjścia, takie jak Y0 do Y4. Schemat blokowy tego dekodera przedstawiono poniżej.

Dekoder 2-liniowy do 4-liniowego

Dekoder 2-liniowy do 4-liniowego

Gdy wejścia i zezwolenie mają wartość 1, na wyjściu będzie 1. Oto tabela prawdy dekodera od 2 do 4.

JEST

A1 A0 Y3 Y2 Y1

Y0

0

xx0000

1

000001

1

01001

0

110010

0

111100

0

Wyrażenie logiczne dla każdego wyjścia to

Y3 = E. A1. A0

Y2 = E. A1. A0 ′

Y1 = E. A1 ′. A0

Y0 = E. A1 ′. A0 ′

Każde wyjście tego dekodera zawiera jeden termin produktu. Tak więc cztery terminy produktu mogą być zaimplementowane za pośrednictwem 4 bramek AND, w których każda bramka zawiera 3 wejścia oraz 2 falowniki. Schemat logiczny dekodera od 2 do 4 przedstawiono poniżej. Zatem wyjście tego dekodera to nic innego jak mintermy wejść, a enable jest równoważne 1. Jeśli enable jest równe zero, wszystkie wyjścia dekodera będą równe zeru. Podobnie, dekoder od 3 do 8 linii generuje osiem minut dla 3 zmiennych wejściowych A0, A1 i A2.

Schemat logiczny dekodera od 2 do 4

Schemat logiczny dekodera od 2 do 4

Implementacja dekodera 3-liniowego do 8-liniowego

Implementacja tego dekodera 3-liniowego do 8-liniowego może być wykonana przy użyciu dwóch dekoderów 2-liniowych do 4-liniowych. Omówiliśmy powyżej, że dekoder linii 2 do 4 zawiera dwa wejścia i cztery wyjścia. Tak więc w dekoderze od 3 do 8 linii zawiera trzy wejścia, takie jak A2, A1 i A0 oraz 8 wyjść od Y7 - Y0.

Poniższy wzór służy do implementacja dekoderów wyższego rzędu za pomocą dekoderów niskiego rzędu

Wymagana liczba dekoderów niższego rzędu wynosi m2 / m1

Gdzie,

Liczba o / ps dla dekodera niższego rzędu wynosi „m1”

Liczba o / ps dla dekodera wyższego rzędu to „m2”

Na przykład, gdy m1 = 4 i m2 = 8, podstaw te wartości w powyższym równaniu. Możemy uzyskać wymagane nr. dekoderów to 2. Tak więc do implementacji jednego dekodera od 3 do 8 potrzebujemy dwóch dekoderów od 2 do 4 linii. Tutaj schemat blokowy jest pokazany poniżej przy użyciu dwóch od 2 do 4 dekoderów.

Dekoder 3 do 8 wykorzystujący 2 do 4 linii

Dekoder 3 do 8 wykorzystujący 2 do 4 linii

Wejścia równoległe, takie jak A2, A1 i A0, mają 3 linie do 8-liniowego dekodera. Tutaj podano komplementarność A3, aby umożliwić pinowi dekodera uzyskanie sygnałów wyjściowych, takich jak Y7 do Y0. Te wyjścia są niższe niż 8 minut. W powyższym dekoderze wejście A3 jest podłączone, aby pin mógł uzyskać wyjścia z Y15 - Y8. Zatem te wyjścia są wyższymi 8 minterminami.

Dekoder 3 linii do 8 linii za pomocą bramek logicznych

W dekoderze od 3 do 8 linii zawiera trzy wejścia i osiem wyjść. Tutaj wejścia są reprezentowane przez A, B i C, podczas gdy wyjścia są reprezentowane przez D0, D1, D2… D7.

Wyboru 8 wyjść można dokonać na podstawie trzech wejść. Tak więc tabela prawdy tego dekodera od 3 do 8 linii jest pokazana poniżej. Z poniższej tabeli prawdy możemy zauważyć, że po prostu jedno z 8 wyjść z DO - D7 można wybrać w zależności od 3 wybranych wejść.

DO b do D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6

D7

0

001000000

0

0

0101000000
0100010000

0

0

1100010000
1000000100

0

1010000010

0

11000000010
11110000001

Z powyższej tabeli prawdy zawierającej 3 wiersze do 8-liniowego dekodera, wyrażenie logiczne można zdefiniować jako

D0 = A’B’C ”

D1 = A’B’C

D2 = A’BC ”

D3 = A’BC

D4 = AB’C ”

D5 = AB'C

D6 = ABC ”

D7 = ABC

Z powyższych wyrażeń logicznych, implementację obwodu dekodera od 3 do 8 można wykonać za pomocą trzech bramek NOT i 8-trzech bramek wejściowych AND.

W powyższym obwodzie trzy wejścia mogą być dekodowane na 8 wyjść, gdzie każde wyjście reprezentuje jedną z połowy trzech zmiennych wejściowych.

3 falowniki w powyższym obwodzie logicznym zapewnią uzupełnienie wejść, a każda z bramek AND wygeneruje jedną z faz pośrednich.

Ten rodzaj dekodera służy głównie do dekodowania dowolnego 3-bitowego kodu i generuje osiem wyjść, co odpowiada 8 różnym kombinacjom kodu wejściowego.

Ten dekoder jest również znany jako dekoder binarny na ósemkowy, ponieważ wejścia tego dekodera reprezentują trzy-bitowe liczby binarne, podczas gdy wyjścia reprezentują 8 cyfr w systemie liczb ósemkowych.

Schemat blokowy dekodera 3-liniowego do 8-liniowego

Ten obwód dekodera zapewnia 8 wyjść logicznych dla 3 wejść i ma pin włączający. Obwód został zaprojektowany z bramkami logicznymi AND i NAND. Zajmuje 3 wejścia binarne i aktywuje jedno z ośmiu wyjść. Obwód dekodera 3 do 8 linii jest również nazywany dekoderem binarnym na ósemkowy.

Schemat blokowy dekodera od 3 do 8

Schemat blokowy dekodera liniowego od 3 do 8

Obwód dekodera działa tylko wtedy, gdy pin włącznika (E) jest wysoki. S0, S1 i S2 to trzy różne wejścia oraz D0, D1, D2, D3. D4. D5. D6. D7 to osiem wyjść. Plik schemat logiczny dekodera od 3 do 8 linii pokazano poniżej.

Obwód dekodera 3 do 8

Obwód dekodera 3 do 8

Dekoder linii 3 do 8 i tablica prawdy

Poniższa tabela przedstawia tablicę prawdy dekoderów od 3 do 8 linii.

S0 S1 S2 JEST D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
xxx000000000
000100000001
001100000010
010100000100
011100001000
100100010000
101100100000
110101000000
111110000000

Gdy pin Enable (E) jest niski, wszystkie piny wyjściowe są niskie.

1 do 8 Demultiplekserów

DO Demultiplekser od 1 do 8 linii ma jedno wejście, trzy linie wejściowe wyboru i osiem linii wyjściowych. Rozdziela dane wejściowe na 8 linii wyjściowych w zależności od wybranego wejścia. Din to dane wejściowe, S0, S1 i S2 to wybrane wejścia, a Y0, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7 to wyjścia.

1 do 8 DEMUX

1 do 8 DEMUX

Schemat obwodu obwodu demultipleksera od 1 do 8 pokazano poniżej.

1 do 8 obwodów Demux

1 do 8 obwodów Demux

Od 3 do 8 dekoderów / demultiplekserów

Dekoder linii 3 do 8 IC 74HC238 jest używany jako dekoder / demultiplekser. Demultiplekser dekodera 3 do 8 linii jest układem kombinacyjnym, który może być używany zarówno jako dekoder, jak i demultiplekser. Układ IC 74HC238 dekoduje trzy binarne wejścia adresowe (A0, A1, A2) na osiem wyjść (Y0 do Y7). Urządzenie ma również trzy piny Enable. Ta sama kombinacja jest używana jako demultiplekser.

Konfiguracja pinów

Poniżej przedstawiono konfigurację styków dekodera lub demultipleksera IC74HC238 od 3 do 8 linii. Jest to 16-pinowy DIP.

Obwód

Układ logiczny wyjaśnia działanie IC 74HC238.

Cechy 74HC238 IC

  • Możliwość demultipleksowania
  • Wiele wejść umożliwia łatwą rozbudowę
  • Idealny do dekodowania wyboru układu pamięci
  • Aktywne WYSOKI wzajemnie wykluczające się wyjścia
  • Opcja wielu pakietów

Zastosowanie dekodera

  • Plik Dekodery zostały użyte w konwersji analogowo-cyfrowej w dekoderach analogowych.
  • Używany w obwodach elektronicznych do konwersji instrukcji na sygnały sterujące procesora.
  • Używali głównie w obwody logiczne , transfer danych.

Zastosowania Demultipleksera

  • Służy do łączenia jednego źródła z wieloma miejscami docelowymi.
  • Demux jest używany w systemach komunikacyjnych do przesyłania wielu sygnałów danych do jednej linii transmisyjnej.
  • Używane w arytmetycznych jednostkach logicznych
  • Używany w konwerterach szeregowych na równoległe w komunikacji danych.

Dlatego są to podstawowe informacje o dekoderze od 3 do 8 linii i demultiplekserach. Mam nadzieję, że obserwując cyfrowe obwody logiczne i tablice prawdy oraz ich zastosowania, możesz mieć pewne podstawowe pojęcia na ten temat. Ponadto wszelkie wątpliwości dotyczące tego artykułu lub Najnowsze projekty elektroniczne , Możesz napisać swoje opinie na ten temat w sekcji komentarzy poniżej.