Circuiti digitali - Encoder

Un Encoderè un circuito combinatorio che esegue l'operazione inversa del Decoder. Ha un massimo di 2 n linee di ingresso e 'n' linee di uscita. Produrrà un codice binario equivalente all'ingresso, che è attivo Alto. Pertanto, l'encoder codifica 2 n linee di ingresso con "n" bit. È facoltativo rappresentare il segnale di abilitazione negli encoder.

Encoder da 4 a 2

Lascia che 4 to 2 Encoder abbia quattro ingressi Y 3 , Y 2 , Y 1 e Y 0 e due uscite A 1 e A 0 . Ilblock diagram da 4 a 2 Encoder è mostrato nella figura seguente.

In qualsiasi momento, solo uno di questi 4 ingressi può essere '1' per ottenere il rispettivo codice binario in uscita. IlTruth table da 4 a 2 encoder è mostrato di seguito.

Ingressi Uscite
Y3 Y2 Y1 Y0 A1 A0
0 0 0 1 0 0
0 0 1 0 0 1
0 1 0 0 1 0
1 0 0 0 1 1

Dalla tabella Truth, possiamo scrivere il file Boolean functions per ogni uscita come

$$ A_ {1} = Y_ {3} + Y_ {2} $$

$$ A_ {0} = Y_ {3} + Y_ {1} $$

Possiamo implementare le due funzioni booleane di cui sopra utilizzando due porte OR di input. Ilcircuit diagram da 4 a 2 encoder è mostrato nella figura seguente.

Lo schema circuitale sopra contiene due porte OR. Queste porte OR codificano i quattro ingressi con due bit

Da ottale a codificatore binario

L'encoder da ottale a binario ha otto ingressi, da Y 7 a Y 0 e tre uscite A 2 , A 1 e A 0 . L'encoder da ottale a binario non è altro che un codificatore da 8 a 3. Ilblock diagram da ottale a binario Encoder è mostrato nella figura seguente.

In qualsiasi momento, solo uno di questi otto ingressi può essere "1" per ottenere il rispettivo codice binario. IlTruth table da ottale a codificatore binario è mostrato di seguito.

Ingressi Uscite
Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 A2 A1 A0
0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1
0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0
0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1
0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1
0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0
1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1

Dalla tabella Truth, possiamo scrivere il file Boolean functions per ogni uscita come

$$ A_ {2} = Y_ {7} + Y_ {6} + Y_ {5} + Y_ {4} $$

$$ A_ {1} = Y_ {7} + Y_ {6} + Y_ {3} + Y_ {2} $$

$$ A_ {0} = Y_ {7} + Y_ {5} + Y_ {3} + Y_ {1} $$

Possiamo implementare le funzioni booleane di cui sopra utilizzando quattro porte OR di input. Ilcircuit diagram dell'encoder da ottale a binario è mostrato nella figura seguente.

Lo schema circuitale sopra contiene tre porte OR a 4 ingressi. Queste porte OR codificano gli otto ingressi con tre bit.

Inconvenienti di Encoder

Di seguito sono riportati gli svantaggi del normale encoder.

  • C'è un'ambiguità, quando tutte le uscite dell'encoder sono uguali a zero. Perché potrebbe essere il codice corrispondente agli input, quando solo l'input meno significativo è uno o quando tutti gli input sono zero.

  • Se più di un ingresso è attivo Alto, l'encoder produce un'uscita, che potrebbe non essere il codice corretto. Perexample, se sia Y 3 che Y 6 sono "1", l'encoder produce 111 in uscita. Questo non è né il codice equivalente corrispondente a Y 3 , quando è "1", né il codice equivalente corrispondente a Y 6 , quando è "1".

Quindi, per superare queste difficoltà, dovremmo assegnare delle priorità a ciascun ingresso dell'encoder. Quindi, l'uscita dell'encoder sarà il codice (binario) corrispondente agli ingressi High attivi, che hanno priorità più alta. Questo codificatore è chiamato comepriority encoder.

Codificatore prioritario

Un encoder con priorità da 4 a 2 ha quattro ingressi Y 3 , Y 2 , Y 1 e Y 0 e due uscite A 1 e A 0 . In questo caso, l'ingresso Y 3 ha la priorità più alta, mentre l'ingresso Y 0 ha la priorità più bassa. In questo caso, anche se più di un ingresso è '1' contemporaneamente, l'uscita sarà il codice (binario) corrispondente all'ingresso, che sta avendohigher priority.

Ne abbiamo considerato uno in più output, V per sapere se il codice disponibile in uscita è valido o meno.

  • Se almeno un ingresso dell'encoder è "1", il codice disponibile sulle uscite è valido. In questo caso, l'uscita, V sarà uguale a 1.

  • Se tutti gli ingressi dell'encoder sono '0', il codice disponibile sulle uscite non è valido. In questo caso, l'uscita V sarà uguale a 0.

Il Truth table da 4 a 2 priorità encoder è mostrato di seguito.

Ingressi Uscite
Y3 Y2 Y1 Y0 A1 A0 V
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 1
0 0 1 X 0 1 1
0 1 X X 1 0 1
1 X X X 1 1 1

Uso 4 variable K-maps per ottenere espressioni semplificate per ogni output.

Il semplificato Boolean functions siamo

$$ A_ {1} = Y_ {3} + Y_ {2} $$

$ A_ {0} = Y_ {3} + {Y_ {2}} 'Y_ {1} $

Allo stesso modo, otterremo la funzione booleana di output, V as

$$ V = Y_ {3} + Y_ {2} + Y_ {1} + Y_ {0} $$

Possiamo implementare le funzioni booleane di cui sopra utilizzando porte logiche. Ilcircuit diagram da 4 a 2 priorità encoder è mostrato nella figura seguente.

Lo schema circuitale sopra contiene due porte OR a 2 ingressi, una porta OR a 4 ingressi, una porta AND a 2 ingressi e un inverter. Qui la combinazione di gate AND e inverter viene utilizzata per produrre un codice valido sulle uscite, anche quando più ingressi sono uguali a "1" contemporaneamente. Quindi, questo circuito codifica i quattro ingressi con due bit basati supriority assegnato a ciascun ingresso.