Σχεδιασμός αποκωδικοποιητή 3 και 8 γραμμών και αποπολυπλέκτης

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Η μετατροπή του δυαδικού σε δεκαδικό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας μια συσκευή δηλαδή έναν αποκωδικοποιητή. Αυτή η συσκευή είναι ένα είδος συνδυαστικού λογικού κυκλώματος που χρησιμοποιεί τις γραμμές εισόδου n για τη δημιουργία γραμμών εξόδου 2n. Εδώ, η έξοδος αυτής της συσκευής μπορεί να είναι κάτω από τις γραμμές 2n. Υπάρχουν διαφορετικά είδη δυαδικών αποκωδικοποιητών που περιλαμβάνουν πολλαπλές εισόδους καθώς και πολλαπλές εξόδους. Ορισμένα είδη αποκωδικοποιητών περιλαμβάνουν μία ή περισσότερες εισόδους ενεργοποίησης μαζί με τις εισόδους δεδομένων. Όποτε η είσοδος ενεργοποίησης είναι απενεργοποιημένη, τότε όλες οι έξοδοι θα απενεργοποιηθούν. Με βάση τη λειτουργία του, ένας δυαδικός αποκωδικοποιητής αλλάζει τα δεδομένα από σήματα εισόδου n σε σήματα εξόδου 2n. Σε ορισμένα είδη αποκωδικοποιητών, έχουν γραμμές εξόδου κάτω από 2n. Έτσι σε αυτήν την περίπτωση, ένα τουλάχιστον πρωτότυπο εξόδου μπορεί να επαναληφθεί για διάφορες τιμές εισόδου. Υπάρχουν δύο είδη αποκωδικοποιητών υψηλότερης τάξης, όπως αποκωδικοποιητής 3 γραμμών έως 8 γραμμών και αποκωδικοποιητής γραμμών 4 έως 16 γραμμών. Αυτό το άρθρο περιγράφει μια επισκόπηση του αποκωδικοποιητή 3 γραμμών έως 8 γραμμών.

Τι είναι ο αποκωδικοποιητής;

Ένας αποκωδικοποιητής είναι ένα συνδυαστικό λογικό κύκλωμα που χρησιμοποιείται για την αλλαγή του κώδικα σε ένα σύνολο σημάτων. Είναι η αντίστροφη διαδικασία ενός κωδικοποιητή. Ένα κύκλωμα αποκωδικοποιητή λαμβάνει πολλαπλές εισόδους και δίνει πολλαπλές εξόδους. Ένα κύκλωμα αποκωδικοποιητή λαμβάνει δυαδικά δεδομένα εισόδων «n» σε μοναδική έξοδο «2 ^ n». Εκτός από τους πείρους εισόδου, ο αποκωδικοποιητής διαθέτει έναν πείρο ενεργοποίησης. Αυτό επιτρέπει στον πείρο όταν αναιρείται, να κάνει το κύκλωμα ανενεργό. σε αυτό το άρθρο, συζητάμε τον αποκωδικοποιητή 3 και 8 γραμμών και τον αποπολυπλέκτη.




Το παρακάτω είναι ο πίνακας αλήθειας για έναν απλό αποκωδικοποιητή γραμμής 1 έως 2 όπου το Α είναι η είσοδος και οι έξοδοι D0 και D1.

1 έως 2 Αποκωδικοποιητής

1 έως 2 Αποκωδικοποιητής



Το κύκλωμα δείχνει τη λογική αποκωδικοποιητή 1 έως 2.

Κύκλωμα αποκωδικοποιητή 1 έως 2

Κύκλωμα αποκωδικοποιητή 1 έως 2

Το demultiplexer είναι μια συσκευή που λαμβάνει μία μόνο είσοδο και δίνει μία από τις πολλές γραμμές εξόδου. Ένας αποπολυπλέκτης παίρνει ένα μόνο δεδομένα εισόδου και στη συνέχεια επιλέγει οποιαδήποτε από τις μεμονωμένες γραμμές εξόδου μία κάθε φορά. Είναι το αντίστροφη διαδικασία ενός πολυπλέκτη . Ονομάζεται επίσης ως DEMUX ή διανομέας δεδομένων. Ένα DEMUX μετατρέπει τη γραμμή σειριακών δεδομένων εισόδου σε παράλληλα δεδομένα εξόδου. Το DEMUX παρέχει έξοδο «2n» για γραμμές επιλογής «n» με μία μόνο είσοδο.

Ντάμεξ

Ντάμεξ

Το DEMUX χρησιμοποιείται όταν το κύκλωμα επιθυμεί να στείλει το σήμα δεδομένων σε μία από τις πολλές συσκευές. Ένας αποκωδικοποιητής χρησιμοποιείται για την επιλογή μεταξύ πολλών συσκευών, ενώ ένας αποπολυπλέκτης χρησιμοποιείται για την αποστολή του σήματος σε πολλές συσκευές.


Το παρακάτω είναι ο πίνακας αλήθειας για 1 έως 2 αποπολυπλέκτη με 'I' ως δεδομένα εισόδου, τα D0 και D1 είναι η γραμμή δεδομένων εξόδου και το Α είναι η γραμμή επιλογής.

Πίνακας αλήθειας 1 έως 2 Demux

Πίνακας αλήθειας 1 έως 2 Demux

Το κύκλωμα δείχνει το σχηματικό 1 έως 2 αποπολυπλέκτη.

1 έως 2 Demux

1 έως 2 Demux

Γιατί χρειαζόμαστε έναν αποκωδικοποιητή;

Η κύρια λειτουργία ενός αποκωδικοποιητή είναι να αλλάξει έναν κώδικα σε ένα σύνολο σημάτων επειδή είναι αντίθετο με έναν κωδικοποιητή, αλλά ο σχεδιασμός των αποκωδικοποιητών είναι απλός. Η κύρια διαφορά μεταξύ ενός αποκωδικοποιητή και ενός αποπολυπλέκτη είναι ένα συνδυαστικό κύκλωμα που χρησιμοποιείται για να επιτρέπει μόνο μία είσοδο καθώς και να κατευθύνει σε μία από τις εξόδους, ενώ ένας αποκωδικοποιητής επιτρέπει πολλές εισόδους και παράγει την αποκωδικοποιημένη έξοδο.

Βήματα σχεδιασμού αποκωδικοποιητή 3 γραμμών έως 8 γραμμών

Εδώ, ο αποκωδικοποιητής 3 γραμμών έως 8 γραμμών είναι ένας αποκωδικοποιητής υψηλότερης τάξης που έχει σχεδιαστεί με δύο αποκωδικοποιητές χαμηλής τάξης, όπως αποκωδικοποιητές γραμμής έως 4 γραμμών. Πριν ξεκινήσουμε να εφαρμόζουμε αυτόν τον αποκωδικοποιητή, έχουμε σχεδιάσει έναν αποκωδικοποιητή 2 γραμμών έως 4 γραμμών.

Αποκωδικοποιητής 2 Line to 4 Line

Αυτός ο αποκωδικοποιητής 2 έως 4 γραμμών περιλαμβάνει δύο εισόδους όπως εξόδους A0 & A1 & 4 όπως Y0 έως Y4. Το διάγραμμα μπλοκ αυτού του αποκωδικοποιητή φαίνεται παρακάτω.

Αποκωδικοποιητής 2 Line to 4 Line

Αποκωδικοποιητής 2 Line to 4 Line

Όταν οι είσοδοι και η ενεργοποίηση είναι 1 τότε η έξοδος θα είναι 1. Εδώ είναι ο πίνακας αλήθειας του αποκωδικοποιητή 2 έως 4.

ΕΙΝΑΙ

Α'1 Α0 Υ3 Υ2 Υ1

Υ0

0

ΧΧ0000

1

000001

1

01001

0

110010

0

111100

0

Η δυαδική έκφραση για κάθε έξοδο είναι

Υ3 = Ε. Α1. Α0

Υ2 = Ε. Α'1. Α0 ′

Y1 = Ε. A1 ′. Α0

Y0 = Ε. A1 ′. Α0 ′

Κάθε έξοδος αυτού του αποκωδικοποιητή περιλαμβάνει έναν όρο προϊόντος. Έτσι, οι τέσσερις όροι προϊόντος μπορούν να εφαρμοστούν μέσω των πυλών 4 AND όπου κάθε πύλη περιλαμβάνει 3 εισόδους καθώς και 2 μετατροπείς. Το διάγραμμα λογικής αποκωδικοποιητή 2 έως 4 φαίνεται παρακάτω. Έτσι, η έξοδος αυτού του αποκωδικοποιητή δεν είναι τίποτα άλλο από τα minterms των εισόδων και ενεργοποίησης είναι ισοδύναμη με 1. Εάν η ενεργοποίηση είναι μηδέν, στη συνέχεια όλες οι έξοδοι του αποκωδικοποιητή θα είναι ισοδύναμες με μηδέν. Ομοίως, ο αποκωδικοποιητής 3 γραμμών έως 8 γραμμών παράγει οκτώ λεπτά για 3 μεταβλητές εισόδου των A0, A1 & A2.

Λογικό διάγραμμα 2 έως 4 αποκωδικοποιητή

Λογικό διάγραμμα 2 έως 4 αποκωδικοποιητή

Εφαρμογή αποκωδικοποιητή 3 γραμμών έως 8 γραμμών

Η υλοποίηση αυτού του αποκωδικοποιητή 3 γραμμών έως 8 γραμμών μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας δύο αποκωδικοποιητές 2 γραμμών έως 4 γραμμών. Έχουμε συζητήσει παραπάνω ότι ο αποκωδικοποιητής 2 έως 4 γραμμών περιλαμβάνει δύο εισόδους και τέσσερις εξόδους. Έτσι, σε αποκωδικοποιητή 3 γραμμών έως 8 γραμμών, περιλαμβάνει τρεις εισόδους όπως A2, A1 & A0 και 8 εξόδους από Y7 - Y0.

Ο ακόλουθος τύπος χρησιμοποιείται για εφαρμογή αποκωδικοποιητών υψηλότερης τάξης με τη βοήθεια αποκωδικοποιητών χαμηλής τάξης

Ο αριθμός των αποκωδικοποιητών χαμηλότερης τάξης που απαιτείται είναι m2 / m1

Που,

Ο αριθμός o / ps για τον αποκωδικοποιητή χαμηλότερης τάξης είναι «m1»

Ο αριθμός o / ps για αποκωδικοποιητή υψηλότερης τάξης είναι «m2»

Για παράδειγμα, όταν m1 = 4 & m2 = 8, τότε αντικαταστήστε αυτές τις τιμές στην παραπάνω εξίσωση. Μπορούμε να πάρουμε τον απαιτούμενο αριθμό. των αποκωδικοποιητών είναι 2. Έτσι, για την εφαρμογή ενός μόνο αποκωδικοποιητή 3 έως 8, χρειαζόμαστε δύο αποκωδικοποιητές 2 γραμμών έως 4 γραμμών. Εδώ, το διάγραμμα μπλοκ εμφανίζεται παρακάτω χρησιμοποιώντας δύο αποκωδικοποιητές 2 έως 4.

3 έως 8 Αποκωδικοποιητής χρησιμοποιώντας 2 έως 4 Line

3 έως 8 Αποκωδικοποιητής χρησιμοποιώντας 2 έως 4 Line

Οι παράλληλες είσοδοι όπως A2, A1 & A0 δίνονται σε 3 γραμμές έως 8 γραμμές αποκωδικοποιητή. Εδώ δίδεται το κομπλιμέντο του Α3 για να επιτρέψει στον πείρο του αποκωδικοποιητή να λάβει τις εξόδους όπως Υ7 έως Υ0. Αυτές οι έξοδοι είναι χαμηλότερες 8 λεπτά. Στον παραπάνω αποκωδικοποιητή, η είσοδος Α3 συνδέεται για να επιτρέψει στον πείρο να λαμβάνει τις εξόδους από Y15 - Y8. Έτσι, αυτές οι έξοδοι είναι οι υψηλότερες 8 λεπτά.

3 Line to 8 Line Decoder χρησιμοποιώντας Logic Gates

Σε αποκωδικοποιητή γραμμής 3 έως 8, περιλαμβάνει τρεις εισόδους και οκτώ εξόδους. Εδώ οι είσοδοι αντιπροσωπεύονται μέσω A, B & C, ενώ οι έξοδοι αντιπροσωπεύονται μέσω D0, D1, D2… D7.

Η επιλογή 8 εξόδων μπορεί να γίνει με βάση τις τρεις εισόδους. Ο πίνακας αλήθειας αυτού του αποκωδικοποιητή 3 γραμμών έως 8 γραμμών φαίνεται παρακάτω. Από τον παρακάτω πίνακα αλήθειας, μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι μόνο μία από τις 8 εξόδους από το DO - D7 μπορεί να επιλεγεί ανάλογα με 3 επιλεγμένες εισόδους.

ΠΡΟΣ ΤΗΝ σι ντο Δ0 Δ1 Δ2 Δ3 Δ4 Δ5 Δ6

Δ7

0

001000000

0

0

0101000000
0100010000

0

0

1100010000
1000000100

0

1010000010

0

11000000010
11110000001

Από τον παραπάνω πίνακα αλήθειας των 3 γραμμών έως τον αποκωδικοποιητή 8 γραμμών, η λογική έκφραση μπορεί να οριστεί ως

D0 = A'B'C '

D1 = A'B'C

D2 = A’BC »

D3 = A'BC

D4 = AB'C '

D5 = AB'C

D6 = ABC »

D7 = ABC

Από τις παραπάνω εκφράσεις Boolean, η υλοποίηση του κυκλώματος αποκωδικοποιητή 3 έως 8 μπορεί να γίνει με τη βοήθεια τριών πυλών NOT & 8-three εισόδων ΚΑΙ πυλών.

Στο παραπάνω κύκλωμα, οι τρεις είσοδοι μπορούν να αποκωδικοποιηθούν σε 8 εξόδους, όπου κάθε έξοδος αντιπροσωπεύει ένα από τα μεσαία διαστήματα των τριών μεταβλητών εισόδου.

Οι 3 μετατροπείς στο παραπάνω κύκλωμα λογικής θα παρέχουν το συμπλήρωμα των εισόδων & κάθε μία από τις πύλες AND θα παράγει έναν από τους μεσότερους.

Αυτό το είδος αποκωδικοποιητή χρησιμοποιείται κυρίως για την αποκωδικοποίηση οποιουδήποτε κωδικού 3-bit και παράγει οκτώ εξόδους, ισοδύναμες με 8 διαφορετικούς συνδυασμούς για τον κωδικό εισαγωγής.

Αυτός ο αποκωδικοποιητής είναι επίσης γνωστός ως αποκωδικοποιητής δυαδικού έως οκταδικού, επειδή οι εισόδους αυτού του αποκωδικοποιητή αντιπροσωπεύουν δυαδικούς αριθμούς τριών δυαδικών ψηφίων, ενώ οι έξοδοι αντιπροσωπεύουν τα 8 ψηφία εντός του συστήματος οκταδικών αριθμών.

Διάγραμμα μπλοκ αποκωδικοποιητή 3 γραμμών έως 8 γραμμών

Αυτό το κύκλωμα αποκωδικοποιητή δίνει 8 λογικές εξόδους για 3 εισόδους και έχει έναν ακροδέκτη ενεργοποίησης. Το κύκλωμα έχει σχεδιαστεί με λογικές πύλες AND και NAND. Παίρνει 3 δυαδικές εισόδους και ενεργοποιεί μία από τις οκτώ εξόδους. Κύκλωμα αποκωδικοποιητή 3 έως 8 γραμμών ονομάζεται επίσης δυαδικό σε οκταδικό αποκωδικοποιητή.

Διάγραμμα 3 έως 8 αποκωδικοποιητή

Διάγραμμα μπλοκ αποκωδικοποιητή 3 έως 8 γραμμών

Το κύκλωμα αποκωδικοποιητή λειτουργεί μόνο όταν ο Ενεργοποιημένος πείρος (E) είναι υψηλός. Τα S0, S1 και S2 είναι τρεις διαφορετικές είσοδοι και D0, D1, D2, D3. Δ4. Δ5. Δ6. D7 είναι οι οκτώ εξόδους. ο λογικό διάγραμμα του αποκωδικοποιητή γραμμής 3 έως 8 φαίνεται παρακάτω.

Κύκλωμα αποκωδικοποιητή 3 έως 8

Κύκλωμα αποκωδικοποιητή 3 έως 8

Πίνακας αποκωδικοποιητή 3 και 8 γραμμών και αλήθεια

Ο παρακάτω πίνακας δίνει τον πίνακα αλήθειας του αποκωδικοποιητή γραμμής 3 έως 8.

S0 S1 S2 ΕΙΝΑΙ Δ0 Δ1 Δ2 Δ3 Δ4 Δ5 Δ6 Δ7
ΧΧΧ000000000
000100000001
001100000010
010100000100
011100001000
100100010000
101100100000
110101000000
111110000000

Όταν η καρτέλα Ενεργοποίηση (Ε) είναι χαμηλή, όλες οι ακίδες εξόδου είναι χαμηλές.

1 έως 8 Demultiplexer

ΠΡΟΣ ΤΗΝ Αποπολυπλέκτης 1 γραμμής έως 8 γραμμών έχει μία είσοδο, τρεις επιλεγμένες γραμμές εισόδου και οκτώ γραμμές εξόδου. Διανέμει τα δεδομένα μιας εισόδου σε 8 γραμμές εξόδου ανάλογα με την επιλεγμένη είσοδο. Το Din είναι τα δεδομένα εισόδου, τα S0, S1 και S2 είναι επιλεγμένες είσοδοι, και Y0, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7 είναι οι έξοδοι.

1 έως 8 DEMUX

1 έως 8 DEMUX

Το διάγραμμα κυκλώματος του κυκλώματος demux 1 έως 8 φαίνεται παρακάτω.

1 έως 8 κύκλωμα Demux

1 έως 8 κύκλωμα Demux

3 έως 8 Αποκωδικοποιητής / Αποπολυπλέκτης

3 έως 8 γραμμή αποκωδικοποιητή IC Το 74HC238 χρησιμοποιείται ως αποκωδικοποιητής / αποπολυπλέκτης. Ο αποπολυπλέκτης αποκωδικοποιητή 3 έως 8 γραμμών είναι ένα συνδυαστικό κύκλωμα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο ως αποκωδικοποιητής όσο και ως αποπολυπλέκτης. Το IC 74HC238 αποκωδικοποιεί τρεις δυαδικές εισόδους διευθύνσεων (A0, A1, A2) σε οκτώ εξόδους (Y0 έως Y7). Η συσκευή διαθέτει επίσης τρεις καρφίτσες Ενεργοποίηση. Ο ίδιος συνδυασμός χρησιμοποιείται ως αποπολυπλέκτης.

Διαμόρφωση καρφιτσών

Το παρακάτω είναι η διαμόρφωση ακίδων για τον αποκωδικοποιητή ή αποπολυπλέκτη IC74HC238 3 έως 8 γραμμών. Είναι DIP 16 ακίδων.

Κύκλωμα

Το λογικό κύκλωμα εξηγεί τη λειτουργία του IC 74HC238.

Χαρακτηριστικά του 74HC238 IC

  • Δυνατότητα αποπολυπλεξίας
  • Πολλές εισόδους επιτρέπουν εύκολη επέκταση
  • Ιδανικό για αποκωδικοποίηση τσιπ μνήμης
  • Ενεργά υψηλά αμοιβαία αποκλειστικά αποτελέσματα
  • Πολλαπλή επιλογή πακέτου

Εφαρμογή αποκωδικοποιητή

  • ο Αποκωδικοποιητές χρησιμοποιήθηκαν σε αναλογική σε ψηφιακή μετατροπή σε αναλογικούς αποκωδικοποιητές.
  • Χρησιμοποιείται σε ηλεκτρονικά κυκλώματα για τη μετατροπή οδηγιών σε σήματα ελέγχου CPU.
  • Χρησιμοποίησαν κυρίως το λογικά κυκλώματα , μεταφορά δεδομένων.

Εφαρμογές του Demultiplexer

  • Χρησιμοποιείται για τη σύνδεση μίας πηγής σε πολλούς προορισμούς.
  • Το Demux χρησιμοποιείται σε συστήματα επικοινωνίας για τη μεταφορά πολλαπλών σημάτων δεδομένων σε μία μόνο γραμμή μετάδοσης.
  • Χρησιμοποιείται σε αριθμητικές λογικές μονάδες
  • Χρησιμοποιείται σε σειριακούς σε παράλληλους μετατροπείς στην επικοινωνία δεδομένων.

Επομένως, αυτή είναι η βασική πληροφορία για αποκωδικοποιητές και αποπολυπλέκτες γραμμής 3 έως 8. Ελπίζω να έχετε κάποιες θεμελιώδεις έννοιες σχετικά με αυτό το θέμα παρατηρώντας τα ψηφιακά κυκλώματα λογικής και τους πίνακες αλήθειας και τις εφαρμογές τους. Επιπλέον, τυχόν αμφιβολίες σχετικά με αυτό το άρθρο ή το Τελευταία ηλεκτρονικά έργα , Μπορείτε να γράψετε τις απόψεις σας σχετικά με αυτό το θέμα στην ενότητα σχολίων παρακάτω.