Diseñar un decodificador de 2 a 4 líneas

Antes de profundizar en la realidad de los codificadores y decodificadores, consideremos brevemente la multiplexación. A menudo nos encontramos con aplicaciones en las que hay que alimentar con varias señales de entrada a una carga, cada una de ellas a la vez. Este procedimiento de elegir una de las señales de entrada para enviarla a la carga se conoce como multiplexación. La operación inversa, es decir, alimentar varias cargas a partir de una fuente de señal común, se denomina Demultiplexación. Del mismo modo, en el ámbito digital, para simplificar la transmisión de la información, ésta se encripta o codifica regularmente y luego se transmite. En el colector, la información codificada es descodificada o acumulada por el código y gestionada para ser mostrada o suministrada a la carga.

La tarea de cifrar y descifrar la información la realizan los codificadores y descodificadores. Por tanto, entendamos qué son realmente los codificadores y los descodificadores.

¿Qué es un descodificador?

Un descodificador es un circuito lógico con múltiples entradas y múltiples salidas que cambia los códigos i/ps a códigos o/ps, donde tanto las entradas como las salidas son diferentes, por ejemplo de n a 2n, y los descodificadores decimales de código binario. La descodificación es esencial en aplicaciones como la multiplexación de datos, la descodificación de direcciones de memoria y la visualización de 7 segmentos. El mejor ejemplo de un circuito de descodificación es un puerto AND, porque cuando todas sus entradas son "altas", la salida de este puerto es "alta" y se denomina "salida alta activa". Como alternativa a la puerta AND, se conecta una puerta NAND, cuya salida sólo será "baja" (0) cuando todas sus entradas sean "altas". Esta puerta se llama "salida activa baja".

Un descodificador algo más difícil es el descodificador binario de tipo n 2n. Este tipo de descodificadores son circuitos combinacionales que modifican la información binaria de n entradas codificadas a un máximo de 2n salidas exclusivas. En los casos en que los datos codificados tienen combinaciones de bits inactivos, el descodificador puede tener menos de 2n salidas. Los descodificadores de 2 a 4, 3 a 8 o 4 a 16 líneas son otros ejemplos.

El número binario paralelo es una entrada para un descodificador, que se utiliza para constatar la presencia de un determinado número binario en la entrada. La salida muestra la existencia o no de un número concreto en la entrada del descodificador.

Diseño de un circuito decodificador de 2 a 4 líneas

Al igual que el circuito multiplexor, el descodificador no está limitado a una línea de dirección concreta y, por tanto, puede tener más de dos salidas (con dos, tres o cuatro líneas de dirección). El circuito decodificador puede decodificar un número binario de 2, 3 ó 4 bits o puede decodificar hasta 4, 8 ó 16 señales multiplexadas en el tiempo.

Como decodificador, este circuito toma un número binario de n bits y genera una salida en una de las 2n líneas de salida. Suele describirse por el número de líneas de direccionamiento i/p y el número de líneas de datos o/p. Los CI decodificadores típicos pueden incluir dos circuitos de 2-4 líneas, un circuito de 3-8 líneas o un circuito decodificador de 4-16 líneas. Una exclusión del carácter binario de este circuito es el decodificador de línea 4-10, que está destinado a cambiar una entrada de decimal codificado binario (BCD) en una salida 0-9.

Si utilizas este circuito como decodificador, tal vez quieras insertar pestillos de datos en los o/ps para mantener cada señal mientras se transmiten las demás. Sin embargo, esto no es relevante si utilizas este circuito como decodificador, ya que sólo querrás un o/p activo que coincida con el código de entrada.

tabla de verdad del decodificador de 2 a 4 líneas

En este tipo de decodificador, los decodificadores tienen dos entradas, A0 y A1, y cuatro salidas, denominadas D0, D1, D2 y D3. Como puedes ver en la siguiente tabla de verdad, se activa una línea o/p para cada combinación de entradas.

En el ejemplo anterior, puede verse que cada o/p del descodificador es un minitérmino real, resultante de una combinación de entradas aseguradas, es decir

D0 =A1 A0, ( minterm m0) correspondiente a la entrada 00 D1 =A1 A0, ( minterm m1) correspondiente a la entrada 01 D2 =A1 A0, ( minterm m2) correspondiente a la entrada 10 D3 =A1 A0, ( minterm m3) correspondiente a la entrada 11

El circuito se implementa con puertas AND, como se muestra en la figura. En este circuito, la ecuación lógica de D0 es A1/A0 y así sucesivamente. De este modo, cada salida del decodificador se generará en función de la combinación de entradas.

Aplicaciones del decodificador

Las aplicaciones del descodificador se refieren a la realización de diversos proyectos electrónicos.

• Robot volador con cámara de visión nocturna
• Vehículo robotizado con detector de metales
• Sistema domótico basado en RF
• Sincronización de la velocidad de varios motores en la industria
• Sistema automático e inalámbrico de monitorización de la salud del paciente en los hospitales
• Comunicación segura con código secreto gracias a la tecnología de radiofrecuencia

Este artículo está dedicado al descodificador y a sus aplicaciones en proyectos basados en la comunicación. Creemos que puedes tener una mejor idea de este concepto. Además, si tienes alguna duda sobre este artículo, danos tus valiosas sugerencias comentando en la sección de comentarios de abajo.