在数字电子学中,离散量的信息由二进制代码表示。 n 位的二进制代码能够表示最多2^n 个不同的编码信息元素。 “解码器”这个名称的意思是将编码信息从一种格式转换或解码为另一种格式,因此数字解码器将一组数字输入信号在其输出端转换为等效的十进制代码。解码器是一种组合电路,可将二进制信息从n 条输入线转换为最多2^n 条唯一的输出线。
二进制解码器 –
- 二进制解码器是另一种类型的数字逻辑设备,它根据数据输入线的数量具有 2 位、3 位或 4 位代码的输入,因此具有一组两位或更多位的解码器将被定义为具有 n 位代码,因此可以表示 2^n 个可能的值。
- 如果二进制解码器收到 n 个输入,它会根据该输入激活其 2^n 个输出中的一个,并且仅激活一个,而所有其他输出都被停用。如果 n 位编码信息具有未使用的组合,则解码器的输出可能少于 2^n。
- 例如,反相器(非门)可以归类为 1 对 2 二进制解码器,因为 1 输入和 2 输出是可能的。即输入 A 可以给出 A 或 A 补码作为输出。
- 那么我们可以说一个标准的组合逻辑解码器是一个 n 到 m 的解码器,其中 m <= 2^n,并且其输出 Q 仅取决于其当前的输入状态。
- 它们的目的是生成 n 个输入变量的 2^n(或更少)最小项。每个输入组合都将声明一个唯一的输出。
二进制解码器将编码输入转换为编码输出,其中输入和输出代码不同,并且解码器可用于将二进制或 BCD(8421 代码)输入模式“解码”为通常的十进制输出代码。
实用的“二进制解码器”电路包括 2 对 4、3 对 8 和 4 对 16 线配置。
2 对 4 二进制解码器 –
上面描述的 2 到 4 行二进制解码器由四个与门的阵列组成。标记为 A 和 B 的 2 个二进制输入被解码为 4 个输出之一,因此描述了 2 对 4 二进制解码器。每个输出代表 2 个输入变量的最小项之一,(每个输出 = 一个最小项)。
输出值将是:
Qo=A’B’
Q1=A’B
Q2=AB’
Q3=AB
二进制输入 A 和 B 确定从 Q0 到 Q3 的哪条输出线在逻辑电平“1”时为“高”,而其余输出在逻辑“0”时保持为“低”,因此在任何情况下只有一个输出可以处于活动状态(高)一度。因此,无论哪条输出线为“HIGH”,都可以识别输入端的二进制代码,换句话说,它对二进制输入进行“解码”。
一些二进制解码器有一个标记为“启用”的附加输入引脚,用于控制设备的输出。这个额外的输入允许解码器的输出根据需要“打开”或“关闭”。仅当 Enable 输入值为 1 时才生成输出;否则,所有输出均为 0。仅需要对实现进行很小的更改:使能输入馈入产生输出的与门。
如果 Enable 为 0,则所有与门都提供输入之一为 0,因此不产生任何输出。当 Enable 为 1 时,AND 门将其中一个输入设为 1,现在输出取决于其余输入。因此解码器的输出取决于使能是高还是低。
GATE CS 角问题
练习以下问题将帮助您测试您的知识。所有问题都在前几年的 GATE 或 GATE 模拟测试中提出。强烈建议您练习它们。
- GATE CS 2007,问题 85
- GATE CS 20130,问题 65
参考 –
electronicshub – 二进制解码器