Diseño de decodificador y demultiplexor de 3 líneas a 8 líneas

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La conversión de binario a decimal se puede realizar utilizando un dispositivo, a saber, un decodificador. Este dispositivo es un tipo de circuito lógico combinacional que utiliza las n líneas de entrada para generar 2n líneas de salida. Aquí, la salida de este dispositivo puede estar por debajo de 2n líneas. Existen diferentes tipos de decodificadores binarios que incluyen múltiples entradas y múltiples salidas. Algunos tipos de decodificadores incluyen una o más entradas de habilitación junto con las entradas de datos. Siempre que la entrada de habilitación esté deshabilitada, todas las salidas se desactivarán. Según su función, un decodificador binario cambia los datos de señales de entrada n a señales de salida 2n. En algunos tipos de decodificadores, tienen menos de 2n líneas de salida. Entonces, en esa situación, se puede repetir un mínimo de un prototipo de salida para varios valores de entrada. Hay dos tipos de decodificadores de orden superior, como el decodificador de 3 líneas a 8 líneas y el decodificador de 4 líneas a 16 líneas. Este artículo analiza una descripción general del decodificador de 3 líneas a 8 líneas.

¿Qué es un decodificador?

Un decodificador es un circuito lógico combinacional que se utiliza para cambiar el código en un conjunto de señales. Es el proceso inverso de un codificador. Un circuito decodificador toma múltiples entradas y da múltiples salidas. Un circuito decodificador toma datos binarios de 'n' entradas en una salida única '2 ^ n'. Además de los pines de entrada, el decodificador tiene un pin de habilitación. Esto permite que el pin, cuando se niega, haga que el circuito esté inactivo. En este artículo, discutimos el decodificador y demultiplexor de 3 a 8 líneas.




La siguiente es la tabla de verdad para un decodificador simple de 1 a 2 líneas donde A es la entrada y D0 y D1 son las salidas.

Decodificador 1 a 2

Decodificador 1 a 2



El circuito muestra la lógica del decodificador 1 a 2.

Circuito decodificador 1 a 2

Circuito decodificador 1 a 2

Un demultiplexor es un dispositivo que toma una sola entrada y da una de las varias líneas de salida. Un demultiplexor toma un solo dato de entrada y luego selecciona cualquiera de las líneas de salida individuales una a la vez. Es el proceso inverso de un multiplexor . También se denomina DEMUX o distribuidor de datos. Un DEMUX convierte la línea de datos en serie de entrada en datos en paralelo de salida. Un DEMUX proporciona salidas '2n' para 'n' líneas de selección con una sola entrada.

Demux

Demux

DEMUX se utiliza cuando el circuito desea enviar la señal de datos a uno de los muchos dispositivos. Un decodificador se usa para seleccionar entre muchos dispositivos, mientras que un demultiplexor se usa para enviar la señal a muchos dispositivos.


La siguiente es la tabla de verdad para demultiplexores 1 a 2 con 'I' como datos de entrada, D0 y D1 son la línea de datos de salida y A es la línea de selección.

Tabla de la verdad de 1 a 2 Demux

Tabla de la verdad de 1 a 2 Demux

El circuito muestra el esquema del demultiplexor 1 a 2.

1 a 2 Demux

1 a 2 Demux

¿Por qué necesitamos un decodificador?

La función principal de un decodificador es convertir un código en un conjunto de señales porque es opuesto a un codificador, pero el diseño de los decodificadores es simple. La principal diferencia entre un decodificador y un demultiplexor es un circuito combinacional que se utiliza para permitir una sola entrada y dirigirla a una de las salidas, mientras que un decodificador permite varias entradas y genera la salida decodificada.

Pasos de diseño de decodificadores de 3 líneas a 8 líneas

Aquí, el decodificador de 3 líneas a 8 líneas es un decodificador de orden superior que está diseñado con dos decodificadores de bajo orden, como decodificadores de 2 líneas a 4 líneas. Antes de implementar este decodificador, hemos diseñado un decodificador de 2 líneas a 4 líneas.

Decodificador de 2 líneas a 4 líneas

Este decodificador de 2 líneas a 4 líneas incluye dos entradas como A0 y A1 y 4 salidas como Y0 a Y4. El diagrama de bloques de este decodificador se muestra a continuación.

Decodificador de 2 líneas a 4 líneas

Decodificador de 2 líneas a 4 líneas

Cuando las entradas y la habilitación son 1, la salida será 1. Aquí está la tabla de verdad del decodificador 2 a 4.

ES

A1 A0 Y3 Y2 Y1

Y0

0

xx0000

1

000001

1

01001

0

110010

0

111100

0

La expresión booleana para cada salida es

Y3 = E. A1. A0

Y2 = E. A1. A0 ′

Y1 = E. A1 ′. A0

Y0 = E. A1 ′. A0 ′

Cada salida de este decodificador incluye un término de producto. Por lo tanto, los cuatro términos del producto se pueden implementar a través de 4 puertas AND donde cada puerta incluye 3 entradas y 2 inversores. A continuación se muestra el diagrama lógico de 2 a 4 decodificadores. Por lo tanto, la salida de este decodificador no es más que los términos mínimos de las entradas y enable es equivalente a 1. Si enable es cero, luego todas las salidas del decodificador serán equivalentes a cero. Asimismo, el decodificador de 3 líneas a 8 líneas genera ocho minitérminos para 3 variables de entrada de A0, A1 y A2.

Diagrama lógico del decodificador de 2 a 4

Diagrama lógico del decodificador de 2 a 4

Implementación de decodificadores de 3 líneas a 8 líneas

La implementación de este decodificador de 3 líneas a 8 líneas se puede realizar utilizando dos decodificadores de 2 líneas a 4 líneas. Hemos comentado anteriormente que el decodificador de 2 a 4 líneas incluye dos entradas y cuatro salidas. Entonces, en el decodificador de 3 líneas a 8 líneas, incluye tres entradas como A2, A1 y A0 y 8 salidas de Y7 - Y0.

La siguiente fórmula se utiliza para implementación de decodificadores de orden superior con la ayuda de decodificadores de bajo orden

El número de decodificadores de orden inferior necesarios es m2 / m1

Dónde,

El número de o / ps para el decodificador de orden inferior es 'm1'

El número de o / ps para decodificadores de orden superior es 'm2'

Por ejemplo, cuando m1 = 4 & m2 = 8, sustituya estos valores en la ecuación anterior. Podemos obtener el no requerido. de los decodificadores son 2. Entonces, para implementar un solo decodificador de 3 a 8, necesitamos dos decodificadores de 2 líneas a 4 líneas. Aquí, el diagrama de bloques se muestra a continuación mediante el uso de 2 a 4 decodificadores.

Decodificador de 3 a 8 usando 2 a 4 líneas

Decodificador de 3 a 8 usando 2 a 4 líneas

Las entradas paralelas como A2, A1 y A0 se asignan a un decodificador de 3 líneas a 8 líneas. Aquí se da el complemento de A3 para permitir que el pin del decodificador obtenga las salidas como Y7 a Y0. Estos resultados son 8 minitérminos inferiores. En el decodificador anterior, la entrada A3 está conectada para permitir que el pin obtenga las salidas de Y15 - Y8. Entonces, estas salidas son los 8 minitérminos más altos.

Decodificador de 3 líneas a 8 líneas usando puertas lógicas

En decodificador de 3 a 8 líneas, incluye tres entradas y ocho salidas. Aquí las entradas se representan mediante A, B y C, mientras que las salidas se representan mediante D0, D1, D2… D7.

La selección de 8 salidas se puede realizar en base a las tres entradas. Entonces, la tabla de verdad de este decodificador de 3 líneas a 8 líneas se muestra a continuación. De la siguiente tabla de verdad, podemos observar que simplemente se puede seleccionar una de las 8 salidas de DO - D7 dependiendo de las 3 entradas seleccionadas.

A B C D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6

D7

0

001000000

0

0

0101000000
0100010000

0

0

1100010000
1000000100

0

1010000010

0

11000000010
11110000001

De la tabla de verdad anterior de decodificador de 3 líneas a 8 líneas, la expresión lógica se puede definir como

D0 = A’B’C ’

D1 = A’B’C

D2 = A’BC ’

D3 = A’BC

D4 = AB’C ’

D5 = AB'C

D6 = ABC '

D7 = ABC

A partir de las expresiones booleanas anteriores, la implementación del circuito decodificador de 3 a 8 se puede realizar con la ayuda de tres puertas NOT y puertas AND de 8-tres entradas.

En el circuito anterior, las tres entradas se pueden decodificar en 8 salidas, donde cada salida representa uno de los términos intermedios de las tres variables de entrada.

Los 3 inversores en el circuito lógico anterior proporcionarán el complemento de las entradas y cada una de las puertas AND generará uno de los intermedios.

Este tipo de decodificador se utiliza principalmente para decodificar cualquier código de 3 bits y genera ocho salidas, equivalentes a 8 combinaciones diferentes para el código de entrada.

Este decodificador también se conoce como decodificador de binario a octal porque las entradas de este decodificador representan números binarios de tres bits, mientras que las salidas representan los 8 dígitos dentro del sistema de números octales.

Diagrama de bloques del decodificador de 3 líneas a 8 líneas

Este circuito decodificador proporciona 8 salidas lógicas para 3 entradas y tiene un pin de habilitación. El circuito está diseñado con puertas lógicas AND y NAND. Toma 3 entradas binarias y activa una de las ocho salidas. Circuito decodificador de 3 a 8 líneas también se llama un decodificador binario a octal.

Diagrama de bloques de decodificadores de 3 a 8

Diagrama de bloques del decodificador de 3 a 8 líneas

El circuito del decodificador funciona solo cuando el pin de habilitación (E) está alto. S0, S1 y S2 son tres entradas diferentes y D0, D1, D2, D3. D4. D5. D6. D7 son las ocho salidas. los diagrama lógico del decodificador de 3 a 8 líneas se muestra a continuación.

Circuito decodificador de 3 a 8

Circuito decodificador de 3 a 8

Decodificador de 3 a 8 líneas y tabla de verdad

La siguiente tabla muestra la tabla de verdad del decodificador de 3 a 8 líneas.

S0 S1 S2 ES D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
xxx000000000
000100000001
001100000010
010100000100
011100001000
100100010000
101100100000
110101000000
111110000000

Cuando el pin de habilitación (E) está bajo, todos los pines de salida están bajos.

Demultiplexor de 1 a 8

A Demultiplexor de 1 línea a 8 líneas tiene una entrada, tres líneas de entrada seleccionadas y ocho líneas de salida. Distribuye los datos de una entrada en 8 líneas de salida dependiendo de la entrada seleccionada. Din son los datos de entrada, S0, S1 y S2 son entradas seleccionadas, y Y0, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7 son las salidas.

1 a 8 DEMUX

1 a 8 DEMUX

El diagrama de circuito del circuito demux de 1 a 8 se muestra a continuación.

1 a 8 circuito Demux

1 a 8 circuito Demux

Decodificador / demultiplexor de 3 a 8

IC decodificador de 3 a 8 líneas 74HC238 se utiliza como decodificador / demultiplexor. El demultiplexor decodificador de 3 a 8 líneas es un circuito combinacional que se puede utilizar como decodificador y demultiplexor. IC 74HC238 decodifica tres entradas de dirección binaria (A0, A1, A2) en ocho salidas (Y0 a Y7). El dispositivo también tiene tres pines de activación. La misma combinación se utiliza como demultiplexor.

Configuración de pines

La siguiente es la configuración de pines para el decodificador o demultiplexor de 3 a 8 líneas IC74HC238. Es un DIP de 16 pines.

Circuito

El circuito lógico explica el funcionamiento del IC 74HC238.

Características de 74HC238 IC

  • Capacidad de demultiplexación
  • Varias entradas permiten una fácil expansión
  • Ideal para decodificación de selección de chip de memoria
  • Salidas activas ALTA mutuamente excluyentes
  • Opción de paquete múltiple

Aplicación de decodificador

  • los Decodificadores se utilizaron en la conversión de analógico a digital en decodificadores analógicos.
  • Se utiliza en circuitos electrónicos para convertir instrucciones en señales de control de CPU.
  • Se utilizan principalmente en circuitos lógicos , transferencia de datos.

Aplicaciones del demultiplexor

  • Se utiliza para conectar una sola fuente a varios destinos.
  • El Demux se utiliza en sistemas de comunicación para transportar múltiples señales de datos a una sola línea de transmisión.
  • Utilizado en unidades lógicas aritméticas
  • Se utiliza en convertidores de serie a paralelo en comunicaciones de datos.

Por lo tanto, esta es la información básica sobre decodificadores y demultiplexores de 3 a 8 líneas. Espero que haya obtenido algunos conceptos fundamentales sobre este tema observando los circuitos lógicos digitales y las tablas de verdad y sus aplicaciones. Además, cualquier duda sobre este artículo o el Últimos proyectos de electrónica , Puede escribir sus opiniones sobre este tema en la sección de comentarios a continuación.