Digitale Schaltungen - Encoder
Ein Encoderist eine kombinatorische Schaltung, die den Rückwärtsbetrieb des Decoders ausführt. Es hat maximal 2 n Eingangsleitungen und 'n' Ausgangsleitungen. Es wird ein Binärcode erzeugt, der dem Eingang entspricht, der aktiv ist. Hoch. Daher codiert der Codierer 2 n Eingangsleitungen mit 'n' Bits. Es ist optional, das Freigabesignal in Encodern darzustellen.
4 bis 2 Encoder
Der Encoder 4 bis 2 hat vier Eingänge Y 3 , Y 2 , Y 1 und Y 0 und zwei Ausgänge A 1 und A 0 . Dasblock diagram Der 4 bis 2-Encoder ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Zu jeder Zeit kann nur einer dieser 4 Eingänge '1' sein, um den jeweiligen Binärcode am Ausgang zu erhalten. DasTruth table von 4 bis 2 Encoder ist unten gezeigt.
| Eingänge | Ausgänge | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Aus der Wahrheitstabelle können wir das schreiben Boolean functions für jede Ausgabe als
$$ A_ {1} = Y_ {3} + Y_ {2} $$
$$ A_ {0} = Y_ {3} + Y_ {1} $$
Wir können die obigen zwei Booleschen Funktionen implementieren, indem wir zwei Eingangs-ODER-Gatter verwenden. Dascircuit diagram Der 4 bis 2-Encoder ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Der obige Schaltplan enthält zwei ODER-Gatter. Diese ODER-Gatter codieren die vier Eingänge mit zwei Bits
Oktal-Binär-Encoder
Der Oktal-Binär-Encoder hat acht Eingänge, Y 7 bis Y 0 und drei Ausgänge A 2 , A 1 und A 0 . Oktal-Binär-Encoder ist nichts anderes als 8 bis 3-Encoder. Dasblock diagram Der Oktal-Binär-Encoder ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Zu jedem Zeitpunkt kann nur einer dieser acht Eingänge '1' sein, um den jeweiligen Binärcode zu erhalten. DasTruth table von Oktal zu Binärcodierer ist unten gezeigt.
| Eingänge | Ausgänge | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Aus der Wahrheitstabelle können wir das schreiben Boolean functions für jede Ausgabe als
$$ A_ {2} = Y_ {7} + Y_ {6} + Y_ {5} + Y_ {4} $$
$$ A_ {1} = Y_ {7} + Y_ {6} + Y_ {3} + Y_ {2} $$
$$ A_ {0} = Y_ {7} + Y_ {5} + Y_ {3} + Y_ {1} $$
Wir können die obigen Booleschen Funktionen mithilfe von vier ODER-Eingangsgattern implementieren. Dascircuit diagram Der Oktal-Binär-Encoder ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Das obige Schaltbild enthält drei ODER-Gatter mit 4 Eingängen. Diese ODER-Gatter codieren die acht Eingänge mit drei Bits.
Nachteile von Encoder
Es folgen die Nachteile eines normalen Encoders.
Es besteht eine Mehrdeutigkeit, wenn alle Ausgänge des Codierers gleich Null sind. Denn es könnte der Code sein, der den Eingaben entspricht, wenn nur die niedrigstwertige Eingabe eins ist oder wenn alle Eingaben Null sind.
Wenn mehr als ein Eingang aktiv ist, erzeugt der Encoder einen Ausgang, der möglicherweise nicht der richtige Code ist. ZumexampleWenn sowohl Y 3 als auch Y 6 '1' sind, erzeugt der Codierer 111 am Ausgang. Dies ist weder ein äquivalenter Code, der Y 3 entspricht , wenn er '1' ist, noch der äquivalente Code, der Y 6 entspricht , wenn er '1' ist.
Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, sollten wir jedem Eingang des Encoders Prioritäten zuweisen. Der Ausgang des Encoders ist dann der (Binär-) Code, der den aktiven High-Eingängen entspricht, die eine höhere Priorität haben. Dieser Encoder heißt alspriority encoder.
Prioritätsgeber
Ein 4 bis 2-Prioritätscodierer hat vier Eingänge Y 3 , Y 2 , Y 1 und Y 0 und zwei Ausgänge A 1 und A 0 . Hier hat der Eingang Y 3 die höchste Priorität, während der Eingang Y 0 die niedrigste Priorität hat. In diesem Fall ist der Ausgang, selbst wenn mehr als ein Eingang gleichzeitig '1' ist, der (binäre) Code, der dem Eingang entspricht, der vorhanden isthigher priority.
Wir haben noch einen überlegt output, V um zu wissen, ob der an den Ausgängen verfügbare Code gültig ist oder nicht.
Wenn mindestens ein Eingang des Encoders '1' ist, ist der an den Ausgängen verfügbare Code gültig. In diesem Fall ist der Ausgang V gleich 1.
Wenn alle Eingänge des Encoders '0' sind, ist der an den Ausgängen verfügbare Code nicht gültig. In diesem Fall ist der Ausgang V gleich 0.
Das Truth table Der Codierer mit 4 bis 2 Prioritäten ist unten dargestellt.
| Eingänge | Ausgänge | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Verwenden 4 variable K-maps um vereinfachte Ausdrücke für jede Ausgabe zu erhalten.
Das vereinfachte Boolean functions sind
$$ A_ {1} = Y_ {3} + Y_ {2} $$
$ A_ {0} = Y_ {3} + {Y_ {2}} 'Y_ {1} $
In ähnlicher Weise erhalten wir die Boolesche Funktion der Ausgabe V as
$$ V = Y_ {3} + Y_ {2} + Y_ {1} + Y_ {0} $$
Wir können die obigen Booleschen Funktionen unter Verwendung von Logikgattern implementieren. Dascircuit diagram Der Encoder mit 4 bis 2 Prioritäten ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Das obige Schaltbild enthält zwei ODER-Gatter mit 2 Eingängen, ein ODER-Gatter mit 4 Eingängen, ein UND-Gatter mit 2 Eingängen und einen Inverter. Hier wird die Kombination aus UND-Gatter und Wechselrichter verwendet, um einen gültigen Code an den Ausgängen zu erzeugen, selbst wenn mehrere Eingänge gleichzeitig gleich '1' sind. Daher codiert diese Schaltung die vier Eingänge mit zwei Bits basierend auf dempriority jedem Eingang zugeordnet.