Двійковий декодер — це цифрова схема, яка перетворює двійковий код у набір виходів. Двійковий код представляє позицію бажаного виводу та використовується для вибору конкретного виходу, який є активним. Двійкові декодери є зворотними до кодерів і зазвичай використовуються в цифрових системах для перетворення послідовного коду в паралельний набір виходів.

1. Основним принципом двійкового декодера є призначення унікального виходу кожному можливому двійковому коду. Наприклад, двійковий декодер із 4 входами та 2^4 = 16 виходами може призначити унікальний вихід кожному з 16 можливих 4-розрядних двійкових кодів.
2. Входи двійкового декодера зазвичай мають активний низький рівень, тобто лише один вхід активний (низький) у будь-який момент часу, а решта входів неактивні (високий). Активний низький вхід використовується для вибору конкретного активного виходу.
3. Існують різні типи двійкових декодерів, включаючи пріоритетні декодери, які призначають пріоритет кожному виходу, і декодери з виявленням помилок, які можуть виявляти помилки в двійковому коді та генерувати сигнал помилки.

Підсумовуючи, двійковий декодер — це цифрова схема, яка перетворює двійковий код у набір виходів. Двійкові декодери є зворотними до кодерів і широко використовуються в цифрових системах для перетворення послідовних кодів у паралельні виходи.

У цифровій електроніці дискретні кількості інформації представлені двійковими кодами. Двійковий код n біт здатний представляти до 2^n різних елементів закодованої інформації. Ім'я Декодер означає переклад або декодування кодованої інформації з одного формату в інший, тому цифровий декодер перетворює набір цифрових вхідних сигналів в еквівалентний десятковий код на своєму виході. А декодер це комбінаційна схема який перетворює двійкову інформацію з n вхідних рядків до максимуму 2^n унікальних вихідних рядків .

Двійковий декодер –

• Двійкові декодери — це ще один тип цифрових логічних пристроїв, які мають вхідні дані 2-, 3- або 4-бітових кодів залежно від кількості рядків вхідних даних, тому декодер, який має набір із двох або більше бітів, буде визначено як має n-розрядний код, і тому можна буде представити 2^n можливих значень.
• Якщо двійковий декодер отримує n входів, він активує один і тільки один зі своїх 2^n виходів на основі цього входу, а всі інші виходи деактивуються. Якщо n-розрядна кодована інформація містить невикористані комбінації, декодер може мати менше 2^n виходів.
• Наприклад, інвертор (NOT-gate) можна класифікувати як двійковий декодер 1-до-2, оскільки можливі 1-вхід і 2-виходи. тобто вхід A може давати або A, або A доповнення як вихід.
• Тоді ми можемо сказати, що стандартний комбінаційний логічний декодер є декодером n-to-m, де m <= 2^n, і чий вихід Q залежить лише від його поточних станів входу.
• Їх метою є генерація 2^n (або менше) мінтермів n вхідних змінних. Кожна комбінація вхідних даних забезпечить унікальний вихід.

Двійковий декодер перетворює закодовані входи на закодовані виходи, де вхідний і вихідний коди відрізняються, і декодери доступні для декодування двійкового або BCD (код 8421) шаблону введення, як правило, у десятковий вихідний код. Практичні схеми двійкового декодера включають конфігурації ліній 2-до-4, 3-до-8 і 4-до-16.

Двійковий декодер 2-to-4 –

Двійковий декодер 2 до 4 рядків, зображений вище, складається з масиву з чотирьох елементів І. 2 двійкові входи, помічені A і B, декодуються в один із 4 виходів, отже опис двійкового декодера 2-до-4. Кожен вихід представляє один із мінтермів 2 вхідних змінних (кожен вихід = мінтерм). Вихідні значення будуть такими: Qo=A'B' Q1=A'B Q2=AB' Q3=AB Двійкові входи A і B визначають, який вихідний рядок від Q0 до Q3 є ВИСОКИМ на логічному рівні 1, тоді як інші виходи утримуються LOW при логічному 0, тому тільки один вихід може бути активним (HIGH) в будь-який момент часу. Таким чином, будь-який вихідний рядок HIGH ідентифікує двійковий код, присутній на вході, іншими словами, він декодує двійковий вхід. Деякі двійкові декодери мають додатковий вхідний контакт із позначкою Enable, який керує виходами з пристрою. Цей додатковий вхід дозволяє вмикати або вимикати виходи декодера за потреби. Вихід генерується лише тоді, коли вхід Enable має значення 1; інакше всі виходи дорівнюють 0. Потрібна лише невелика зміна в реалізації: вхід Enable подається на вентилі І, які виробляють виходи. Якщо Enable дорівнює 0, всі вентилі І постачаються з одним із входів як 0, і, отже, вихід не створюється. Коли Enable дорівнює 1, вентилі І отримують один із входів як 1, і тепер вихід залежить від решти входів. Отже, вихід декодера залежить від того, чи є Enable високим або низьким. GATE CS Corner Questions Відпрацювання наступних запитань допоможе вам перевірити свої знання. Усі запитання ставилися в GATE в попередні роки або в GATE Mock Tests. Настійно рекомендується практикувати їх.

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

Переваги використання двійкових декодерів у цифровій логіці:

1. Підвищена гнучкість: двійкові декодери забезпечують гнучкий спосіб вибору одного з кількох виходів на основі двійкового коду, що дозволяє використовувати широкий спектр застосувань.
2. Покращена продуктивність. Перетворюючи послідовний код у паралельний набір виходів, двійкові декодери можуть підвищити продуктивність цифрової системи за рахунок скорочення часу, необхідного для передачі інформації з одного входу на кілька виходів.
3. Підвищена надійність: завдяки зменшенню кількості ліній, необхідних для передачі інформації з одного входу на кілька виходів, двійкові декодери можуть зменшити ймовірність помилок у передачі інформації.

Недоліки використання двійкових декодерів у цифровій логіці:

1. Підвищена складність: двійкові декодери зазвичай є складнішими схемами порівняно з демультиплексорами та потребують додаткових компонентів для реалізації.
2. Обмежено певними програмами: двійкові декодери підходять лише для програм, де послідовний код потрібно перетворити на паралельний набір виходів.
3. Обмежена кількість виходів: двійкові декодери обмежені кількістю виходів, оскільки кількість виходів визначається кількістю входів і використовуваним двійковим кодом.

На завершення двійкові декодери є корисними цифровими схемами, які мають свої переваги та недоліки. Вибір того, використовувати двійковий декодер чи ні, залежить від конкретних вимог системи та компромісів між складністю, надійністю, продуктивністю та вартістю.

Застосування двійкового декодера в цифровій логіці:

1. Пам'ять прагне: У комп'ютеризованих структурах парні декодери зазвичай використовуються для вибору конкретної області пам'яті з безлічі областей пам'яті. Вхідні дані про розташування застосовуються до подвійного декодера, і вибирається область пам’яті для порівняння.

ім'я користувача

2.Контрольні схеми: Паралельні декодери використовуються в схемах заряду для отримання керуючих сигналів для різних завдань. Наприклад, у мікрочіпі подвійний декодер використовується для перекладу керівного коду операції та створення контрольних сигналів для дії порівняння.

3.Драйвери дисплея: I У комп’ютеризованих структурах, які використовують гаджети для показу, наприклад, шоу Drove, паралельні декодери використовуються для управління презентацією. Подвійні джерела даних застосовуються до декодера, а відповідний Drove освітлюється.

4. Розгадка адреси: Паралельні декодери використовуються в схемах розмежування адреси для створення знака вибору мікросхеми для певної пам’яті або смуги гаджет.

операційна система

5. Цифрове листування: Подвійні декодери використовуються в передових структурах листування, щоб розгадати комп’ютеризовану інформацію, отриману через канал листування.

6. Виправлення помилок: Подвійні декодери використовуються в схемах виправлення помилок для розпізнавання та усунення помилок у комп’ютеризованій інформації.

Посилання –

Ось декілька книг, до яких можна звернутися, щоб отримати додаткову інформацію про цифрову логіку та двійкові декодери:

1. Проектування цифрових систем з використанням VHDL Чарльза Х. Рота молодшого та Лізі Куріан Джон
2. Цифровий дизайн і комп'ютерна архітектура Девіда Гарріса та Сари Гарріс
3. Принципи цифрового дизайну Деніела Д. Гайскі, Френка Вахіда та Тоні Гіваргіса
4. Проектування цифрових схем: Вступ Томаса Л. Флойда та Девіда Мані Гарріса
5. Цифрові основи Томаса Л. Флойда

Ці книги охоплюють різні теми з цифрової логіки та дизайну, включаючи двійкові декодери, і містять поглиблену інформацію про теорію, проектування та реалізацію цифрових схем.

electronicshub – двійковий декодер