Un decodificador es un circuito lógico combinacional de múltiples entradas y salidas. Convierte las entradas de datos de nº bits en las salidas codificadas de 2n. Descodifica la información oculta por el codificador.
Durante la descodificación, el descodificador suele colocar un 1 lógico en una de sus salidas para crear el código exacto. Para una combinación diferente de entradas binarias de n bits, produce una salida codificada de 2n. La salida codificada se produce en función de cada entrada binaria.
La estructura general de un decodificador se muestra a continuación. También tiene una entrada de habilitación. Cuando se pone en ALTO lógico, la salida codificada se verá en función de la entrada de datos binarios.
Existen diferentes tipos de decodificadores en función del número de entradas y de su salida codificada. A continuación se describen algunos de estos tipos.
Decodificador binario de 2 a 4
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El decodificador binario de 2 a 4 tiene 2 entradas binarias y 4 salidas codificadas. El diagrama de bloques y el diagrama del circuito se muestran a continuación. A y B son las dos entradas y la salida producida es uno de los mínimos de las dos entradas.
El diagrama del circuito tiene dos inversores, que proporcionarán el complemento de dos entradas A y B. Cada compuerta AND genera una de las minas como salida.
Cuando se pone en 1 lógico, una de las salidas(Y0, Y1, Y2, Y3) estará activa para una entrada determinada y salida del firmware. El resto de las salidas serán lógicas 0.
A partir de la tabla de verdad anterior, se puede entender el funcionamiento. Cuando las entradas A y B son 0, Y0 estará en ALTO activo o lógico 1 y el resto de pines de salida están en BAJO activo o lógico 0.
Del mismo modo, el pin de salida Y1 estará en 1 lógico para A = 0 y B = 1. La salida codificada para las entradas A = 1 y B = 1 es ‘1000’, donde el pin Y3 está en 1 lógico y los restantes pines están en 0 lógico.
De la misma manera, se pueden construir decodificadores binarios de 3 a 8 y de 4 a 16. Cuando el número de entradas de un decodificador aumenta, la salida codificada también aumenta.
Decodificadores en cascada
Los decodificadores binarios pueden conectarse en cascada para formar un circuito decodificador mayor. Utilizando dos decodificadores de 2 entradas, se pueden construir decodificadores de 4 entradas, conectándolos en cascada. Del mismo modo, si se conectan en cascada dos decodificadores de 3 a 8, se pueden construir decodificadores binarios de 4 a 16.
Veamos el diseño de un decodificador de 4 a 16 mediante la conexión en cascada de dos decodificadores de 3 a 8.
Para diseñar los decodificadores de 4 a 16, se necesitan 4 entradas binarias (A, B, C, D). Las tres entradas A, B y C se dan como entrada a dos decodificadores binarios de 3 a 8. La cuarta entrada D se da como entrada de habilitación (EN) a ambos decodificadores.
Como se puede ver en el diagrama anterior, cuando la entrada D = 0, el decodificador de la parte superior estará habilitado y el de la parte inferior estará deshabilitado. Cuando D = 1, se habilitará el decodificador de abajo y se deshabilitará el de arriba.
Decodificadores CIs
Algunos de los CI más comunes son el CI 74138, que realiza la operación de decodificador de 3 a 8, el CI 74139, que es un decodificador dual de 2 a 4.
Aplicaciones
Convertidores de código
Se utilizan en el sistema de memoria de los ordenadores para acceder a una determinada ubicación de memoria en función de la dirección producida por un dispositivo informático.
Para llevar a cabo las operaciones en la Unidad Lógica Aritmética de la CPU, los decodificadores se utilizan para decodificar las instrucciones del programa para activar las líneas de control.
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