DECODIFICADOR Centro Universitario De Ciencias Exactas E Ingenierías

Sistemas digitales

QUE ES?

El decodificador es un dispositivo que acepta una entrada digital codificada en binario y activa una salida. Este dispositivo tiene varias salidas, y se activará aquella que establezca el código aplicado a la entrada.

COMO FUNCIONA

Un circuito codificador, simplemente hace eso, codifica, posee d entradas de datos, n entradas de selección y 2^n salidas con la combinación codificada, por ejemplo para pasar de un código BCD a uno 7 Segmentos, se utiliza un codificador, si lo piensas a la inversa, ves el funcionamiento de un decodificador, lo que ya está codificado lo pasas nuevamente al código de donde salió, en este caso lo que sale como un código para representar un dígito en un display 7 segmentos imagínalo como entrada a un decodificador, en donde del código de 7 segmentos se vuelve a un código BCD, el mismo utilizado como dato en la codificación.

TIPOS

Decodificadores binarios básicos

Cuando se quiere determinar cuándo por ejemplo aparece 1001 en las entradas de un circuito digital.

Todas las entradas de la puerta AND están a nivel alto ya que dicha puerta produce una salida a nivel alto.

EJEMPLO Determinar la lógica requerida para decodificar el número binario 1011 de manera que produzca un nivel alto en la salida.

La salida será F = A3 A2A1A0 La implementamos:

El decodificador de 4 bits o decodificador 1 de 16.

Se utiliza para poder decodificar todas las combinaciones de 4 bits.

Para cualquier código dado en las entradas solo se activa una de las posibles dieciséis salidas.

Si requerimos una salida a nivel bajo, el decodificador se puede implementar con puertas NAND e inversores, uno por cada salida.

Ejemplo: El decodificador 1 de 16 74HC154.

Se trata de un decodificador en circuito integrado. Este dispositivo tiene una función de enable. En las entradas de selección de chip y se quiere un nivel bajo para CS1 CS2 obtener en la salida de la puerta de activación (EN) un nivel alto.

lli

El decodificador BCD a decimal Convierte cada código BCD en uno de los diez posibles dígitos decimales.

El método de implementación es el mismo que para un decodificador 4 a 16,pero con la diferencia de que las salidas son solo 10.

Obtendremos salidas activas a nivel ALTO y BAJO implementando las funciones con puertas AND y NAND respectivamente.

Decodificadores BCD a 7 segmentos

Es un circuito combi nacional que permite un código BCD en sus entradas y en sus salidas activa un display de 7 segmentos para indicar un dígito decimal.

El display está formado por un conjunto de 7 leds conectados en un punto común en su salida, bien en ánodo común o cátodo común.

El decodificador requiere de una entrada en código decimal binario BCD y siete salidas conectadas a cada segmento del display.

A B C D a b c d e f g

0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0

2 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1

4 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1

7 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0

9 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1

Ejemplo Si por ejemplo tenemos un decodificador de 2 entradas con 22=4 salidas, su funcionamiento sería el que se indica en la siguiente tabla, donde se ha considerado que las salidas se activen con un "uno" lógico:

Tabla de verdad para el decodificador de 2 a 4 líneas

Entradas Salidas

A0 A1 D3 D2 D1 D0

0 0 0 0 0 1

0 1 0 0 1 0

1 0 0 1 0 0

1 1 1 0 0 0

APLICACIONES

Su función principal es la de direccionar espacios de memoria. Un decodificador de N entradas puede direccionar 2N espacios de memoria. Para poder direccionar 1kb de memoria necesitaría 10 bits, ya que la cantidad de salidas seria 210, igual a 1024. De esta manera: Con 20 bits tengo 220 que es 1Mb. Con 30 bits tengo 230 que es 1Gb.

Circuitos integrados Matriculas

Existen circuitos integrados de decodificadores como:

• El circuito CMOS 744511 que con cuatro entradas (A, B, C y D) en código binario BCD produce siete salidas (a, b, c, d, e, f y g) activas a nivel alto (5V) capaces de suministrar más de 25mA a los leds de un display de 7 segmentos.

Tiene además las siguientes entradas de control:

• LE = validación de registro:

• A nivel bajo (0V) el valor de las entradas determinan el valor de las salidas; a nivel alto (5V) el último dato presente en la entrada se almacena en los registros y las salidas permanecen estables.

• LT = prueba de lámpara:

• A nivel bajo(0V) todos los segmentos de salida están a nivel alto, independientemente de las demás condiciones de entrada.

• BI = borrado:

• Con LT a nivel alto (5V) y BI a nivel bajo (0V) fuerza todos los segmentos de salida a nivel bajo.

• El circuito TTL 7446, 7447 y 7448 que con cuatro entradas (A, B, C y D) en código binario BCD produce siete salidas (a, b, c, d, e, f y g) activas a nivel bajo (0V) capaces de suministrar corriente a los leds de un display de 7 segmentos. El 7446 con sus salidas en colector abierto (30V), el 7447 también con sus salidas en colector abierto (15V) y el 7448 con salida de potencia y resistencia interna de 2 kilo ohmios.

Tienen además las siguientes entradas de control: • RBI = entrada de propagación de borrado activa a nivel bajo (0V):

• A nivel bajo (0V) apaga el display, siempre que LT esté a nivel alto (5V) y todas las entradas A, B, C y D estén a nivel bajo (0V). Además, pone la salida RBO a nivel bajo (0V) para que se pueda propagar el borrado.

• LT = prueba de lámpara:

• A nivel bajo (0V) todos los segmentos de salida se encienden (salidas a nivel bajo 0V), siempre que BI esté a nivel alto (5V).

• BI/RBO = borrado prioritario a nivel bajo (0V):

• Con BI a nivel bajo (0V) apaga el display, independientemente de las demás entradas. Actúa también como salida indicadora de apagado del display RBO.

• El circuito integrado CMOS 4028 es un decodificador de 4 bits de entrada y 10 salidas activas a nivel alto (5V).

• Aplicando una combinación de entradas (en BCD), activas a nivel alto (5V), se obtiene una salida a nivel alto y las restantes a nivel bajo. Como con 4 entradas podríamos obtener 24 = 16 combinaciones diferentes y sólo utilizamos 10, el resto de combinaciones (16-10 =6) de entrada deja todas las salidas a nivel bajo.