Decoder

Ein Decoder ist eine Schaltung, die einen Code in einen Satz von Signalen umwandelt. Es wird Decoder genannt, weil es das Gegenteil der Codierung macht, aber wir werden unser Studium von Encodern und Decodern mit Decodern beginnen, weil sie einfacher zu entwerfen sind.

Decodertypen

Leitungsdecoder

Ein üblicher Decodertyp ist der Zeilendecoder, der eine n-stellige Binärzahl nimmt und in 2 ⁿ . decodiert Datenleitungen. Der einfachste ist der 1-zu-2-Linien-Decoder. Die Wahrheitstabelle ist:

AD₁ D₀ 001110

A ist die Adresse und D ist die Datenleitung. D₀ ist NICHT A und D₁ ist A. Die Schaltung sieht wie in den Abbildungen unten aus.

2-zu-4-Zeilencodierer

Nur etwas komplexer ist der 2-zu-4-Zeilen-Decoder. Die Wahrheitstabelle ist:

A₁ A₀ D₃ D₂ D₁ D₀ 000001010010100100111000

Entwickelt zu einer Schaltung sieht es wie in den Abbildungen unten aus.

Größere Zeilendecoder

Größere Zeilendecoder können auf ähnliche Weise entworfen werden, aber genau wie beim binären Addierer gibt es eine Möglichkeit, größere Decoder durch Kombinieren kleinerer Decoder herzustellen. Eine alternative Schaltung für den 2-zu-4-Zeilen-Decoder ist:

Das Ersetzen der 1-zu-2-Decoder mit ihren Schaltungen zeigt, dass beide Schaltungen gleichwertig sind. Auf ähnliche Weise kann ein 3-zu-8-Zeilendecoder aus einem 1-zu-2-Zeilendecoder und einem 2-zu-4-Zeilendecoder und ein 4-zu-16-Zeilendecoder aus zwei 2- to-4 Zeilendecoder.

Sie können auch erwägen, eine 2-zu-4-Decoder-Leiter aus 1-zu-2-Decoder-Leiter zu erstellen. Wenn Sie dies tun, könnte es in etwa so aussehen:

Für einige Logik kann es erforderlich sein, eine solche Logik aufzubauen. Bei einem Acht-Bit-Addierer wissen wir nur, wie man acht Bits summiert, indem man jeweils ein Bit summiert. Normalerweise ist es einfacher, Leiterlogik aus booleschen Gleichungen oder Wahrheitstabellen zu entwerfen, als Logikgatter zu entwerfen und diese dann in Leiterlogik zu „übersetzen“.

Eine typische Anwendung einer Leitungsdecoderschaltung besteht darin, zwischen mehreren Geräten auszuwählen. Eine Schaltung, die unter sechzehn Geräten auswählen muss, könnte sechzehn Steuerleitungen aufweisen, um auszuwählen, welches Gerät „zuhören“ soll. Mit einem Decoder werden nur vier Steuerleitungen benötigt.

VERWANDTES ARBEITSBLATT:

• Arbeitsblatt Encoder und Decoder