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Publicado: 30 de mayo de 2014
DECODIFICADORES
La función básica de un decodificador es detectar la presencia de una determinada combinación de bits (código) en sus entradas y señalar la presencia de este código mediante un cierto nivel de salida. En su forma general, un decodificador posee n líneas de entrada para gestionar n bits y en una de las 2n líneas de salida indica la presencia de una o más combinaciones de n bits.En esta sección, se presentan varios tipos de decodificadores. Los principios básicos se pueden extender a otros decodificadores.
Decodificador binario básico
Supongamos que necesitamos determinar cuándo aparece el número binario 1001 en las entradas de un circuito digital. Se puede utilizar una puerta AND como elemento básico de decodificación, ya que produce una salida a nivel ALTO sólocuando todas sus entradas están a nivel ALTO. Por tanto, debe asegurarse de que todas las entradas de la puerta AND estén a nivel ALTO cuando se introduce el número 1001, lo cual se puede conseguir invirtiendo los dos bits centrales (cuyos bits son 0), como se muestra en la Figura 6.26.
La ecuación lógica para el decodificador de la Figura 6.26(a) se desarrolla como se ilustra en la Figura6.26(b).Se debe comprobar que la salida es siempre 0 excepto cuando se aplican las entradas A0 = 1, A1 = 0, A2 = 0 y A3 = 1. A0 es el bit menos significativo y A3 el más significativo. En este libro, cuando se representa un número binario o cualquier otro código de pesos, el bit menos significativo siempre es el situado más a la derecha cuando el número se escribe en sentido horizontal, y el de másarriba cuando se escribe en vertical, a menos que se indique lo contrario.
Si se utiliza una puerta NAND en lugar de una AND, como se muestra en la Figura 6.26, una salida a nivel BAJO indicará la presencia del código binario adecuado, que en este caso es 1001.
El decodificador de 4 bits
Para poder decodificar todas las posibles combinaciones de cuatro bits, se necesitan dieciséis puertas dedecodificación (24=16). Este tipo de decodificador se denomina comúnmente decodificador de 4 líneas a 16 líneas, ya que existen cuatro entradas y dieciséis salidas, o también se le llama decodificador 1 de 16, ya que para cualquier código dado en las entradas, sólo se activa una de las dieciséis posibles salidas. En la Tabla 6.4 se muestra una lista de los dieciséis códigos binarios y suscorrespondientes funciones de decodificación.
Si se necesita una salida activa a nivel BAJO para cada número decodificado, el decodificador completo se puede implementar mediante puertas NAND e inversores. Para decodificar cada uno de los dieciséis códigos binarios se requieren dieciséis puertas NAND (las puertas AND se pueden usar para producir salidas activas a nivel ALTO).
El símbolo lógico de undecodificador de 4 líneas a 16 líneas (1 de 16) con salidas activas a nivel BAJO se muestra en la Figura 6.28. La etiqueta BIN/DEC indica que una entrada binaria produce su correspondiente salida decimal. Las etiquetas 8, 4, 2 y 1 en las entradas representan los pesos binarios de los bits de entrada ().
EL DECODIFICADOR 1 DE 16 74HC154
El 74HC154 es un buen ejemplo de un decodificador encircuito integrado. Su símbolo lógico se muestra en la Figura 6.29. En este tipo de dispositivo existe una función de activación (enable, EN), que se implementa mediante una puerta NOR utilizada como negativa-AND. En las entradas de selección del chip y se requiere un nivel BAJO para obtener en la salida de la puerta de activación (EN, enable) un nivel ALTO.
La salida de la puerta de activación seconecta a una entrada de cada puerta NAND del decodificador, por lo que debe estar a nivel ALTO para que las puertas NAND se activen. Si la puerta de activación no se activa mediante un nivel BAJO en ambas entradas, entonces las dieciséis salidas (Y) del decodificador estarán a nivel ALTO independientemente del estado de las cuatro variables de entrada A0, A1, A2 y A3.
Aplicación
Los...
La función básica de un decodificador es detectar la presencia de una determinada combinación de bits (código) en sus entradas y señalar la presencia de este código mediante un cierto nivel de salida. En su forma general, un decodificador posee n líneas de entrada para gestionar n bits y en una de las 2n líneas de salida indica la presencia de una o más combinaciones de n bits.En esta sección, se presentan varios tipos de decodificadores. Los principios básicos se pueden extender a otros decodificadores.
Decodificador binario básico
Supongamos que necesitamos determinar cuándo aparece el número binario 1001 en las entradas de un circuito digital. Se puede utilizar una puerta AND como elemento básico de decodificación, ya que produce una salida a nivel ALTO sólocuando todas sus entradas están a nivel ALTO. Por tanto, debe asegurarse de que todas las entradas de la puerta AND estén a nivel ALTO cuando se introduce el número 1001, lo cual se puede conseguir invirtiendo los dos bits centrales (cuyos bits son 0), como se muestra en la Figura 6.26.
La ecuación lógica para el decodificador de la Figura 6.26(a) se desarrolla como se ilustra en la Figura6.26(b).Se debe comprobar que la salida es siempre 0 excepto cuando se aplican las entradas A0 = 1, A1 = 0, A2 = 0 y A3 = 1. A0 es el bit menos significativo y A3 el más significativo. En este libro, cuando se representa un número binario o cualquier otro código de pesos, el bit menos significativo siempre es el situado más a la derecha cuando el número se escribe en sentido horizontal, y el de másarriba cuando se escribe en vertical, a menos que se indique lo contrario.
Si se utiliza una puerta NAND en lugar de una AND, como se muestra en la Figura 6.26, una salida a nivel BAJO indicará la presencia del código binario adecuado, que en este caso es 1001.
El decodificador de 4 bits
Para poder decodificar todas las posibles combinaciones de cuatro bits, se necesitan dieciséis puertas dedecodificación (24=16). Este tipo de decodificador se denomina comúnmente decodificador de 4 líneas a 16 líneas, ya que existen cuatro entradas y dieciséis salidas, o también se le llama decodificador 1 de 16, ya que para cualquier código dado en las entradas, sólo se activa una de las dieciséis posibles salidas. En la Tabla 6.4 se muestra una lista de los dieciséis códigos binarios y suscorrespondientes funciones de decodificación.
Si se necesita una salida activa a nivel BAJO para cada número decodificado, el decodificador completo se puede implementar mediante puertas NAND e inversores. Para decodificar cada uno de los dieciséis códigos binarios se requieren dieciséis puertas NAND (las puertas AND se pueden usar para producir salidas activas a nivel ALTO).
El símbolo lógico de undecodificador de 4 líneas a 16 líneas (1 de 16) con salidas activas a nivel BAJO se muestra en la Figura 6.28. La etiqueta BIN/DEC indica que una entrada binaria produce su correspondiente salida decimal. Las etiquetas 8, 4, 2 y 1 en las entradas representan los pesos binarios de los bits de entrada ().
EL DECODIFICADOR 1 DE 16 74HC154
El 74HC154 es un buen ejemplo de un decodificador encircuito integrado. Su símbolo lógico se muestra en la Figura 6.29. En este tipo de dispositivo existe una función de activación (enable, EN), que se implementa mediante una puerta NOR utilizada como negativa-AND. En las entradas de selección del chip y se requiere un nivel BAJO para obtener en la salida de la puerta de activación (EN, enable) un nivel ALTO.
La salida de la puerta de activación seconecta a una entrada de cada puerta NAND del decodificador, por lo que debe estar a nivel ALTO para que las puertas NAND se activen. Si la puerta de activación no se activa mediante un nivel BAJO en ambas entradas, entonces las dieciséis salidas (Y) del decodificador estarán a nivel ALTO independientemente del estado de las cuatro variables de entrada A0, A1, A2 y A3.
Aplicación
Los...
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