Binární dekodér je digitální obvod, který převádí binární kód na sadu výstupů. Binární kód představuje pozici požadovaného výstupu a používá se k výběru konkrétního výstupu, který je aktivní. Binární dekodéry jsou inverzní kodérům a běžně se používají v digitálních systémech pro převod sériového kódu na paralelní sadu výstupů.

1. Základním principem binárního dekodéru je přiřazení jedinečného výstupu každému možnému binárnímu kódu. Například binární dekodér se 4 vstupy a 2^4 = 16 výstupy může každému ze 16 možných 4bitových binárních kódů přiřadit jedinečný výstup.
2. Vstupy binárního dekodéru jsou obvykle aktivní nízké, což znamená, že pouze jeden vstup je aktivní (nízký) v daném okamžiku a zbývající vstupy jsou neaktivní (vysoké). Aktivní nízký vstup se používá k výběru konkrétního výstupu, který je aktivní.
3. Existují různé typy binárních dekodérů, včetně prioritních dekodérů, které přidělují prioritu každému výstupu, a dekodérů detekujících chyby, které mohou detekovat chyby v binárním kódu a generovat chybový signál.

Stručně řečeno, binární dekodér je digitální obvod, který převádí binární kód na sadu výstupů. Binární dekodéry jsou inverzní kodérům a jsou široce používány v digitálních systémech pro převod sériových kódů na paralelní výstupy.

V digitální elektronice jsou diskrétní množství informací reprezentována binárními kódy. Binární kód n bitů je schopen zastupovat až 2^n různých prvků kódovaných informací. Název Dekodér znamená překládat nebo dekódovat kódované informace z jednoho formátu do druhého, takže digitální dekodér transformuje sadu digitálních vstupních signálů na ekvivalentní dekadický kód na svém výstupu. A dekodér je kombinační obvod který převádí binární informace z n vstupních řádků na maximum 2^n jedinečných výstupních řádků .

Binární dekodér –

• Binární dekodéry jsou dalším typem digitálního logického zařízení, které má vstupy 2bitových, 3bitových nebo 4bitových kódů v závislosti na počtu vstupních datových linek, takže dekodér, který má sadu dvou nebo více bitů, bude definován jako mající n-bitový kód, a proto bude možné reprezentovat 2^n možných hodnot.
• Pokud binární dekodér přijme n vstupů, aktivuje jeden a pouze jeden ze svých 2^n výstupů na základě tohoto vstupu, přičemž všechny ostatní výstupy jsou deaktivovány. Pokud má n-bitová kódovaná informace nepoužité kombinace, může mít dekodér méně než 2^n výstupů.
• Příklad, invertor ( NOT-gate ) může být klasifikován jako 1-to-2 binární dekodér, protože je možný 1-vstup a 2-výstupy. tj. vstup A může jako výstup poskytnout doplněk A nebo A.
• Pak můžeme říci, že standardní kombinační logický dekodér je dekodér n-to-m, kde m <= 2^n, a jehož výstup Q je závislý pouze na jeho současných vstupních stavech.
• Jejich účelem je generovat 2^n (nebo méně) minterms n vstupních proměnných. Každá kombinace vstupů bude mít jedinečný výstup.

Binární dekodér převádí kódované vstupy na kódované výstupy, kde se vstupní a výstupní kódy liší a jsou k dispozici dekodéry pro dekódování buď binárního nebo BCD (8421 kód) vstupního vzoru na typicky desítkový výstupní kód. Praktické obvody binárních dekodérů zahrnují konfigurace 2 až 4, 3 až 8 a 4 až 16 linek.

2-to-4 binární dekodér –

Výše zobrazený 2- až 4-řádkový binární dekodér sestává z pole čtyř hradel AND. 2 binární vstupy označené A a B jsou dekódovány do jednoho ze 4 výstupů, odtud popis 2-to-4 binárního dekodéru. Každý výstup představuje jeden z mintermů 2 vstupních proměnných (každý výstup = minterm). Výstupní hodnoty budou: Qo=A'B' Q1=A'B Q2=AB' Q3=AB Binární vstupy A a B určují, který výstupní řádek od Q0 do Q3 je VYSOKÝ na logické úrovni 1, zatímco zbývající výstupy jsou zachovány. LOW na logické 0, takže v jeden okamžik může být aktivní pouze jeden výstup (HIGH). Proto, kterýkoli výstupní řádek je VYSOKÝ, identifikuje binární kód přítomný na vstupu, jinými slovy, dekóduje binární vstup. Některé binární dekodéry mají další vstupní pin označený Enable, který ovládá výstupy ze zařízení. Tento extra vstup umožňuje zapínání nebo vypínání výstupů dekodéru podle potřeby. Výstup je generován pouze tehdy, když má vstup Enable hodnotu 1; jinak jsou všechny výstupy 0. Vyžaduje se pouze malá změna v implementaci: vstup Enable se přivádí do hradel AND, které produkují výstupy. Je-li Enable 0, jsou všechna hradla AND napájena jedním ze vstupů jako 0, a proto není generován žádný výstup. Když je Enable 1, hradla AND získají jeden ze vstupů jako 1 a výstup nyní závisí na zbývajících vstupech. Proto je výstup dekodéru závislý na tom, zda je Enable vysoká nebo nízká. Otázky k rohu GATE CS Procvičení následujících otázek vám pomůže ověřit vaše znalosti. Všechny otázky byly položeny v GATE v předchozích letech nebo v GATE Mock Tests. Důrazně se doporučuje, abyste si je procvičili.

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

Výhody použití binárních dekodérů v digitální logice:

1. Zvýšená flexibilita: Binární dekodéry poskytují flexibilní způsob výběru jednoho z více výstupů na základě binárního kódu, což umožňuje širokou škálu aplikací.
2. Vylepšený výkon: Převedením sériového kódu na paralelní sadu výstupů mohou binární dekodéry zlepšit výkon digitálního systému snížením doby potřebné k přenosu informací z jednoho vstupu na více výstupů.
3. Zlepšená spolehlivost: Snížením počtu linek potřebných k přenosu informací z jednoho vstupu na více výstupů mohou binární dekodéry snížit možnost chyb při přenosu informací.

Nevýhody použití binárních dekodérů v digitální logice:

1. Zvýšená složitost: Binární dekodéry jsou obvykle složitější obvody ve srovnání s demultiplexery a vyžadují další komponenty k implementaci.
2. Omezeno na specifické aplikace: Binární dekodéry jsou vhodné pouze pro aplikace, kde musí být sériový kód převeden na paralelní sadu výstupů.
3. Omezený počet výstupů: Binární dekodéry jsou omezeny počtem výstupů, protože počet výstupů je dán počtem vstupů a použitým binárním kódem.

Závěrem lze říci, že binární dekodéry jsou užitečné digitální obvody, které mají své výhody a nevýhody. Volba, zda použít binární dekodér nebo ne, závisí na konkrétních požadavcích systému a kompromisech mezi složitostí, spolehlivostí, výkonem a cenou.

Aplikace binárního dekodéru v digitální logice:

1. Paměť má tendenci: V počítačových strukturách se párové dekodéry obecně používají k výběru konkrétní oblasti paměti z různých oblastí paměti. Vstupy umístění jsou aplikovány na dvojitý dekodér a je vybrána oblast srovnávací paměti.

cpp se rovná

2. Ovládací obvody: Paralelní dekodéry se používají v nabíjecích obvodech k vytváření řídicích signálů pro různé úkoly. Například v mikročipu je použit dvojitý dekodér k překladu naváděcího operačního kódu a vytváření řídicích signálů pro porovnávací aktivitu.

3. Ovladače displeje: I V počítačových rámcích, které využívají ukázky gadgetů, například ukazuje Drove, se k řízení prezentace používají paralelní dekodéry. Dvojité zdroje dat jsou aplikovány na dekodér a související Drove je osvětlena.

4. Rozuzlení adresy: Paralelní dekodéry se používají v obvodech pro oddělování adres k vytvoření znaku výběru čipu pro konkrétní paměť nebo okraj. přístroj.

sítě a typy

5. Digitální korespondence: Dvojité dekodéry se používají v pokročilých korespondenčních rámcích k odhalení počítačových informací získaných přes korespondenční kanál.

6. Oprava chyby: Dvojité dekodéry se používají v obvodech pro úpravu chyb k rozpoznání a řešení chyb v počítačových informacích.

Reference -

Zde je několik knih, ve kterých se můžete podívat na další informace o digitální logice a binárních dekodérech:

1. Návrh digitálních systémů pomocí VHDL od Charlese H. Rotha Jr. a Lizy Kurian John
2. Digitální design a počítačová architektura od Davida Harrise a Sarah Harris
3. Principy digitálního designu Daniel D. Gajski, Frank Vahid a Tony Givargis
4. Digital Circuit Design: An Introduction Thomas L. Floyd a David Money Harris
5. Digital Fundamentals od Thomase L. Floyda

Tyto knihy pokrývají různá témata digitální logiky a designu, včetně binárních dekodérů, a poskytují podrobné informace o teorii, návrhu a implementaci digitálních obvodů.

electronicshub – binární dekodér