1. Decodificadores 1.1 Definicin. El decodificador es un circuito que recibe n entrada y produce 2n salidas. Puede verse como un generador de minterminos, puesto que cada salida corresponde a una de las 2n combinaciones de entrada. De todas las salidas, solo se generar un 1 en la salida cuyo subndice corresponde al cdigo binario de la combinacin de entrada. Un decodificador es un circuito combinacional, cuya funcin es inversa a la del codificador, esto es, convierte un cdigo binario de entrada (natural, BCD, etc.) de N bits de entrada y M lneas de salida (N puede ser cualquier entero y M es un entero menor o igual a 2N), tales que cada lnea de salida ser activada para una sola de las combinaciones posibles de entrada. Estos circuitos, normalmente, se suelen encontrar como decodificador / demultiplexor. Esto es debido a que un demultiplexor puede comportarse como un decodificador. Bajo el trmino de decodificador se puede combinar una amplia variedad C.I. de entradas y salidas mltiples. Los dispositivos que caen dentro de esta categora reciben el nombre ms especifico son los multiplexores y desmultiplexores. Cualquiera que sea el nombre especfico, los descoficadores compartes un trato comn con las compuertas elementales: circuitos integrales no tiene memoria. La salida del dispositivo depende de la entrada, sin importar el valor anterior de las entradas y salidas. 2.0 Funcionamiento Los decodificadores se utilizan en los sistemas digitales para diversas aplicaciones, como lo son: direccionar una localidad de memoria, conversin de datos binarios, y para generar funciones lgicas.

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Decodificador 2 entradas y 4 salidas

En la figura a continuacin se muestra el esquema bsico de un decodificador de 2 entradas y 4 salidas, que denominaremos decodificador 2 a 4 (2-to-4 lines) y la tabla de verdad que muestra el valor de cada una de las salidas en funcin de las variables de

A B S0 S1 S2 S3 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1

Observar que de las 4 salidas solo la correspondiente al valor decimal de la entrada es la que est en 1.

A y B : entradas S0, S1,S2, S3 : salidas Unos de los principales funcionamiento es de decodifica la informacin de entrada en BCD a un cdigo de siete segmentos adecuado para que se muestre en un visualizador de siete segmentos.

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Decodificador de 3 entradas y 8 Salidas El primer ejemplo que se puede ilustra es un decodificador de 3 a 8 lneas,

como se puedes mostrar a continuacin es un TTL 74LS138. Ntese que el diagrama de terminales y la tabla de funcin se aplican a varios nmeros de chip. Esto chips difieren en la velocidad de operacin y en el consumo de potencia. Estas propiedades se muestran en alguna parte de las hojas de datos de los fabricantes. El descodificador de 3 a 8 lneas acepta entradas binarias de tres bits que se representan un nmero binario entre 000 y 111. Esto corresponde a los nmeros decimales 0 a 7. De las 8 lneas de salidas, solo 1 est en bajo en un momento dado como se muestra en la tabla de la verdad. La salida que se encuentra en bajo es la numerada con el digito correspondiente. La entrada binaria (seleccin). Por ejemplo, si la entrada es el numero binario 010, la salida 2(Y2) est en Bajo y todas las dems se hallan en Alto. Si se desea que la salida seleccionada este en alto en vez de Bajo, se pueden invertir todas las salidas. El diagrama del circuito y la tabla de la verdad contienen varias lneas de habilitacin. Con el fin de operar el sistema como decodificador, la entradas de habilitacin G1 debe de estar en alto y la entrada G2 en bajo. Ntese que G2 es OR de G2A y G2B. si la entrada de habilitacin G1 se encuentra en bajo , todas la salidas se colocan en alto sin importar la condicin de las otras lneas de habilitacin o seleccin. Otra forma de ver un descodificador consiste en que la entrada es un nmero binario y la salida es otro nmero binario. Los dos nmeros binarios son de diferente longitud de bit. Por lo tanto un decodificador se puede pensar como un traductor que acepta un lenguaje y lo traduce a otro. Pin out de unos de los descodificadores ms utilizados en la industria donde su explicacin se presento en los prrafos previos.

3.0 Aplicaciones En su forma ms general, el circuito integrado descodificador acepta una palabra binaria como entrada y produce una segunda palabra binaria como salida. Esto lleva a una gran cantidad de posibles configuraciones del descodificador. Seis de estas configuraciones se utilizan en varias aplicaciones:y

Binaria a salida nica, una palabra binaria de n bits selecciona una sola salida de 2n salidas posibles. Binario a despliegue de siete segmento. Este descodificador acepta entrada binaria y produce un cdigo binario de 7 bits en la salida. La entrada es un nmero binario de 4 bits entre 0000 y 1001, que representan los dgitos decimales entre 0 y 9. Esto se conoce como cdigo decimal codificado en binario. La salida se adecua a un despliegue de siete segmentos. Se utilizan siete segmento rectos (tres horizontales y cuatro verticales) para mostrar cualquier digito entre 0 y 9. El descodificador proporciona la adecuada para encender los segmentos necesarios y producir as el digito decimal.

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Entradas mltiples a salidas mltiples. Existen muchos dispositivos para convertir nmeros de un formato a otro. Estos dispositivos se utilizan con frecuencia para realizar operaciones matemticas simples o multiplexar diversas seales. Un ejemplo importante de circuito integrado de entradas y salidas mltiples

es el convertidor BCD a binario. El cdigo BCD representa a cada digito decimal entre 0 y 9 con un binario de cuatro dgitos. Por ejemplo, el numero decimal 64 es 01100100 en BCD ya que cada digito decimal se maneja en forma independiente. Ntese que esto diferente de una simple conversin de 64 a binario. Tal conversin dara como resultado el numero binario, 1000000, que es de solo siete bits de longitud, a diferencia de los ocho bits en el cdigo BCD. El circuito integrado 74HC42 es un ejemplo de un descodificador BCD a decimal y se ilustra ms adelante. La entrada a este dispositivo es un cdigo BCD de cuatro bits de un solo digito decimal. Existen 10 salidas separadas, y una sola de ella se coloca en BAJO para cualquier combinacin valida de entrada. La que est en BAJO representa el equivalente decimal del nmero de entrada BCD. Ntese que el cdigo BCD utiliza solo 10 de las 16 posibles combinaciones de 4 bits. Por tanto, seis combinaciones son invlidas y no existen en el cdigo BCD. Si la entrada equivale a una de las combinaciones invalidas, debe producido ante un error ante de ese punto de circuito. El circuito integrado 74HC42 est diseado para responder a estas entradas invlidas evitando que las salidas pasen a bajo.

Circuito Integrado 74HC42

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Verificadores. Este grupo de dispositivo realiza pruebas sobre informacion codificada y produce una salida que contiene informacion acerca del resultado de la prueba. El comparador es un ejemplo de verificador. Acepta dos codigo binarios como entrada, y la salida indica cual de las dos entrada es mayor. Los verificadores de paridad representan otra aplicacin importante de circuito integrado para verificacion. Aritmtica los circuitos integrados aritmticos realizan operaciones matemticas simples como suma y resta. El sumador completo es un ejemplo de estos chips. Este sumador acepta tres bits de entrada. Dos de ello son los bits por sumar, mientras que el tercero es el bit de acarreo de una suma previa o de menor orden. Por tanto, el sumador completo adecuado para aplicaciones en las que se deben sumar numero binarios de varios bits. Existen dos salidas de un sumado completo. Una es la suma y la otra es el bit de acarreo. Por ejemplo, la suma binaria de 1+0+0 es 1 con acarreo de 0. La suma de 1+1+1 es 1 con acarreo de 1. Multiplexores seleccionan una de varias entradas para transferirse a una salida. Esto es el inverso del desmultiplexor, que dirige una entrada a una de varias salidas. Los multiplexores se utilizan para intercalar datos de varias fuentes. Por

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ejemplo, si solo se dispone de una lnea de transmisin para enviar cuatro seales diferentes, los bits podran intercalarse (conmutarse) para formar una seal multiplexada por divisin de tiempo. Al primer bit de la primera seal le sigue el primer bit de la segunda seal, y as sucesivamente. Por ltimo, al primer bit de la cuarta seal le sigue el segundo bit de la primera seal, y el ciclo continuo hasta que se envan las cuatro seales completas.

Ejemplo

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Utilizando un oscilador 555, disese un circuito para controlar el

brillo de un despliegue de siete segmentos? Con el descodificador BCD a siete segmentos, es necesario colocar en BAJO la entrada blanking para apagar el despliegue. Se utiliza un reloj 555 para construir un generador de pulso que excite la entrada blanking del descodificador. El generador de pulso 555 modula la entrada de manera que se ajuste el brillo del despliegue de siete segmentos. La variacin en la relacin de actividad del 555 cambia el brillo del despliegue.

Introduccin Los circuitos integrados digitales binarios aceptan entradas que consisten en uno de dos nivel lgicos, generalmente denotados como 0 o 1. Estas seales solo pueden tomar una amplitud de un conjunto especfico de valores, con dos elementos en este conjunto para el caso de circuitos binarios. Como cada componente de circuito integrado digital produce un 0 o 1 lgico en la salida dependiendo del valor de la entrada o entradas, los componentes se pueden toman como compuertas lgicas. Una compuerta produce un 1 o un o en la salida. Un codificador es un circuito combinacional con 2N entradas y N salidas, cuya misin es presentar en la salida el cdigo binario correspondiente a la entrada activada. Existen dos tipos fundamentales de codificadores: codificadores sin prioridad y codificadores con prioridad. En el caso de codificadores sin prioridad, puede darse el caso de salidas cuya entrada no pueda ser conocida: por ejemplo, la salida 0 podra indicar que no hay ninguna entrada activada o que se ha activado la entrada nmero 0. Un descodificador es lo contrario a un codificado lo cual ser caracteriza por ser un circuito que recibe n entrada y produce 2n salidas. Puede verse como un generador de minterminos, puesto que cada salida corresponde a una de las 2n combinaciones de entrada. De todas las salidas, solo se generar un 1 en la salida cuyo subndice corresponde al cdigo binario de la combinacin de entrada.

Conclusin El decodificador es un circuito que recibe n entrada y produce 2n salidas. Los decodificadores se encuentran como circuitos integrados en diferentes presentaciones de 2 a 4, 3 a 8 ,4 a 16, BCD a decimal, BCD a 7 segmentos. Muchos utilizan como salida activa el 0 en lugar del 1. Con esto todas las salidas estarn en 1 menos la correspondiente a la combinacin de entrada. En este caso en el diagrama del decodificador se incluir un crculo de negacin en las salidas. Es importante analizar las hojas de especificaciones de estos CI para establecer claramente cules son las entradas, los bits ms y menos significativos, las salidas, y si estas son o no negadas.

Los decodificadores se utilizan en los sistemas digitales para diversas aplicaciones, como lo son: direccionar una localidad de memoria, conversin de datos binarios, y para generar funciones lgicas. Como se menciono un descodificador puede implantar funciones, basta colocar una compuerta OR para que tome todas las salidas correspondientes para las cuales la funcin tiene que valer 1.

UNIVERSIDAD BICENTENARIA DE ARAGUA VICERRECTORADO ACADMICO FACULTAD DE INGENIERA ESCUELA DE INGENIERA ELCTRICA MARACAY VENEZUELA

DECODIFICADORES.

Integrante: Padrn, Karen 16506977 Mezones, Rusbel 19.733.087 Vega, Alfredo 19.175.274

San Joaqun de Turmero, 18 de julio de 2011.