Decodificador binario

En electrónica digital, un decodificador binario es un circuito lógico combinacional que convierte la información binaria de las n entradas codificadas en un máximo de 2ⁿ salidas únicas. Se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, incluida la decodificación de instrucciones, multiplexación y demultiplexación de datos, pantallas de siete segmentos y como decodificadores de direcciones para memoria y E/S asignadas a puertos.

Hay varios tipos de decodificadores binarios, pero en todos los casos un decodificador es un circuito electrónico con múltiples señales de entrada y salida, que convierte cada combinación única de estados de entrada en una combinación específica de estados de salida. Además de las entradas de datos enteros, algunos decodificadores también tienen uno o más "habilitar" entradas. Cuando se niega (inhabilita) la entrada de habilitación, todas las salidas del decodificador se fuerzan a sus estados inactivos.

Dependiendo de su función, un decodificador binario convertirá información binaria de n señales de entrada a hasta 2ⁿ señales de salida únicas. Algunos decodificadores tienen menos de 2ⁿ líneas de salida; en tales casos, al menos un patrón de salida puede repetirse para diferentes valores de entrada.

Un decodificador binario generalmente se implementa como un circuito integrado (IC) independiente o como parte de un IC más complejo. En este último caso, el decodificador puede sintetizarse mediante un lenguaje de descripción de hardware como VHDL o Verilog. Los decodificadores ampliamente utilizados suelen estar disponibles en forma de circuitos integrados estandarizados.

Tipos de decodificadores

Decodificador 1 de n

Un decodificador binario 1 de n tiene n bits de salida. Este tipo de decodificador afirma exactamente uno de sus n bits de salida, o ninguno de ellos, para cada valor de entrada entero. La "dirección" (número de bit) de la salida activada se especifica mediante el valor de entrada entero. Por ejemplo, el bit de salida número 0 se selecciona cuando el valor entero 0 se aplica a las entradas.

Los ejemplos de este tipo de decodificador incluyen:

• A Decodificador de línea 3 a 8 activa una de ocho bits de salida para cada valor de entrada de 0 a 7 — el rango de valores enteros que se pueden expresar en tres bits. Análogamente, a Decodificador de línea 4 a 16 activa una de 16 salidas para cada entrada de 4 bits en el rango entero [0,15].
• A BCD a decodificador decimal tiene diez bits de salida. Acepta un valor de entrada que consiste en un valor de entero decimal codificado binario y activa una salida específica única para cada valor de entrada en el rango [0,9]. Todos los productos se mantienen inactivos cuando se aplica un valor no decimal a los insumos.
• Un demultiplexer es un decodificador binario de 1 de n que se utiliza para recorrer un bit de datos a una de sus salidas n, mientras que todas las demás salidas permanecen inactivas.

Traductor de código

Los traductores de código se diferencian de los decodificadores 1 de n en que varios bits de salida pueden estar activos al mismo tiempo. Un ejemplo de esto es un decodificador de siete segmentos, que convierte un número entero en la combinación de señales de control de segmento necesarias para mostrar el valor del número entero en un dígito de pantalla de siete segmentos.

Una variante del decodificador de siete segmentos es el BCD a decodificador de siete segmentos, que traduce un valor decimal codificado en binario en las señales de control de segmento correspondientes para valores enteros de entrada de 0 a 9. Este decodificador La función está disponible en circuitos integrados estándar como el CMOS 4511.

Decodificador binario a unario

Un decodificador de binario a unario convierte cada valor binario a su representación unaria asociada. A diferencia del decodificador 1 de n (uno caliente), se pueden afirmar múltiples bits de salida para cada valor de entrada. Estos decodificadores se pueden usar en DAC donde cada bit tiene la misma ponderación y circuitos que requieren una máscara o ventana binaria.