Diseño de decodificador y demultiplexor de 3 líneas a 8 líneas

La conversión de binario a decimal puede realizarse mediante un dispositivo llamado decodificador. Este dispositivo es un tipo de circuito lógico combinacional que utiliza las n líneas de entrada para generar 2n líneas de salida. En este caso, la salida de este dispositivo puede ser inferior a 2n líneas. Hay diferentes tipos de decodificadores binarios que incluyen múltiples entradas y múltiples salidas. Algunos tipos de decodificadores incluyen una o más entradas de habilitación junto con las entradas de datos. Cuando se desactiva la entrada de habilitación, se desactivan todas las salidas. Según su función, un descodificador binario cambia los datos de n señales de entrada a 2n señales de salida. En algunos tipos de decodificadores, tienen menos de 2n líneas de salida. Así que, en esa situación, puede repetirse un mínimo de un prototipo de salida para varios valores de entrada. Hay dos tipos de decodificadores de orden superior, como el decodificador de 3 líneas a 8 líneas y el decodificador de 4 líneas a 16 líneas. En este artículo se trata una visión general del decodificador de 3 líneas a 8 líneas.


¿Qué es un decodificador?

Un decodificador es un circuito lógico combinacional que se utiliza para cambiar el código en un conjunto de señales. Es el proceso inverso al de un codificador. Un circuito decodificador toma múltiples entradas y da múltiples salidas. Un circuito decodificador toma datos binarios de «n» entradas en «2^n» salidas únicas. Además de los pines de entrada, el decodificador tiene un pin de habilitación. En este artículo hablamos del decodificador y demultiplexor de 3 a 8 líneas.

A continuación se muestra la tabla de verdad de un decodificador simple de 1 a 2 líneas, donde A es la entrada y D0 y D1 son las salidas.

decodificador de 1 a 2

El circuito muestra la lógica del decodificador de 1 a 2.

circuito decodificador de 1 a 2
circuito decodificador de 1 a 2

Un demultiplexor es un dispositivo que toma una sola entrada y da una de las varias líneas de salida. Un demultiplexor toma un solo dato de entrada y luego selecciona una de las líneas de salida de una en una. Es el proceso inverso al de un multiplexor. También se denomina DEMUX o distribuidor de datos. Un DEMUX convierte la línea de datos serie de entrada en datos paralelos de salida. Un DEMUX da «2n» salidas para «n» líneas de selección con una sola entrada.

Demux
Demux

El DEMUX se utiliza cuando el circuito desea enviar la señal de datos a uno de los muchos dispositivos. Un decodificador se utiliza para seleccionar entre muchos dispositivos, mientras que un demultiplexor se utiliza para enviar la señal a muchos dispositivos.

La siguiente es la tabla de verdad del demultiplexor 1 a 2 con «I» como dato de entrada, D0 y D1 son la línea de datos de salida y A es la línea de selección.

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tabla de verdad del demultiplexor de 1 a 2
tabla Verdadera Demux 1 a 2

El circuito muestra el esquema del demultiplexor de 1 a 2.

demultiplexor de 1 a 2
1 a 2 Demux

¿Por qué necesitamos un decodificador?

La función principal de un decodificador es convertir un código en un conjunto de señales, ya que es opuesto a un codificador, pero el diseño de decodificadores es sencillo. La principal diferencia entre un decodificador y un demultiplexor es que un circuito combinacional sólo permite una entrada y la dirige a una de las salidas, mientras que un decodificador permite varias entradas y genera la salida decodificada.

pasos de diseño del decodificador de 3 líneas a 8 líneas

Aquí, el decodificador de 3 líneas a 8 líneas es un decodificador de orden superior que se diseña con dos decodificadores de orden inferior, como los decodificadores de 2 líneas a 4 líneas. Antes de implementar este decodificador, hemos diseñado un decodificador de 2 líneas a 4 líneas.

decodificador de 2 líneas a 4 líneas

Este decodificador de 2 líneas a 4 líneas incluye dos entradas como A0 y A1 y 4 salidas como Y0 a Y4. El diagrama de bloques de este decodificador se muestra a continuación.

decodificador de 2 líneas a 4 líneas
decodificador de 2 líneas a 4 líneas

Cuando las entradas y la habilitación son 1, la salida será 1. Ésta es la tabla de verdad del decodificador de 2 a 4.

E

A1A0Y3Y2Y1

Y0

xx

1

1

1

11

111

1111

La expresión booleana para cada salida es

Y3 = E. A1. A0

Y2 = E A1. A0′

Y1 = E. A1′. A0

Y0 = E. A1′. A0′

Cada salida de este decodificador incluye un término de producto. Por tanto, los cuatro términos del producto pueden implementarse a través de 4 puertas AND, donde cada puerta incluye 3 entradas y 2 inversores. El diagrama lógico del decodificador 2 a 4 se muestra a continuación. Así, la salida de este decodificador no es más que los mínimos términos de las entradas y la habilitación es equivalente a 1. Si la habilitación es cero, todas las salidas del decodificador serán equivalentes a cero. Asimismo, el decodificador de 3 líneas a 8 líneas genera ocho minterms para 3 variables de entrada de A0, A1 y A2.

Diagrama lógico del decodificador de 2 a 4 líneas
Diagrama lógico del decodificador de 2 a 4

implementación del decodificador de 3 líneas a 8 líneas

La implementación de este decodificador de 3 líneas a 8 líneas puede realizarse utilizando dos decodificadores de 2 líneas a 4 líneas. Ya hemos dicho que el decodificador de 2 a 4 líneas incluye dos entradas y cuatro salidas. Así, en el decodificador de 3 líneas a 8 líneas, incluye tres entradas como A2, A1 y A0 y 8 salidas de Y7 – Y0.

La siguiente fórmula se utiliza para implementación de decodificadores de orden superior con la ayuda de decodificadores de bajo orden

El número de descodificadores de bajo orden necesarios es m2/m1

Donde,

El número de o/ps para el descodificador de orden inferior es «m1

El número de o/ps para el descodificador de orden superior es ‘m2’

Por ejemplo, si m1 = 4 y m2 = 8, sustituye estos valores en la ecuación anterior. Podemos obtener que el nº de decodificadores necesario es 2. Por tanto, para implementar un único decodificador de 3 a 8, necesitamos dos decodificadores de 2 líneas a 4 líneas. A continuación se muestra el diagrama de bloques utilizando dos decodificadores de 2 a 4 líneas.

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decodificador de 3 a 8 utilizando una línea de 2 a 4
decodificador de 3 a 8 utilizando una línea de 2 a 4

Las entradas paralelas como A2, A1 y A0 se dan al decodificador de 3 líneas a 8 líneas. Aquí el complemento de A3 se da para habilitar el pin del decodificador para obtener las salidas como Y7 a Y0. Estas salidas son los 8 mintercios inferiores. En el decodificador anterior, la entrada A3 se conecta para habilitar el pin para obtener las salidas de Y15 a Y8. Por tanto, estas salidas son los 8 minterms superiores.

decodificador de 3 líneas a 8 líneas mediante puertas lógicas

El decodificador de 3 a 8 líneas incluye tres entradas y ocho salidas. Aquí las entradas se representan mediante A, B y C, mientras que las salidas se representan mediante D0, D1, D2…D7.

La selección de las 8 salidas puede hacerse en función de las tres entradas. Así, la tabla de verdad de este decodificador de 3 líneas a 8 líneas se muestra a continuación. De la siguiente tabla de verdad, podemos observar que simplemente se puede seleccionar una de las 8 salidas de DO – D7 en función de las 3 entradas seleccionadas.

ABCD0D1D2D3D4D5D6

D7

1

11
11

111
11

111

111
11111

A partir de la tabla de verdad anterior del decodificador de 3 líneas a 8 líneas, la expresión lógica puede definirse como

D0 = A’B’C’

D1= A’B’C

D2 = A’BC’

D3 = A’BC

D4 = AB’C’

D5= AB’C

D6 = ABC’

D7 = ABC

A partir de las expresiones booleanas anteriores, la implementación del circuito decodificador de 3 a 8 puede realizarse con la ayuda de tres puertas NOT y 8 puertas AND de tres entradas.

En el circuito anterior, las tres entradas pueden decodificarse en 8 salidas, donde cada salida representa uno de los términos medios de las tres variables de entrada.

Los 3 inversores del circuito lógico anterior proporcionarán el complemento de las entradas y cada una de las puertas AND generará uno de los términos medios.

Este tipo de decodificador se utiliza principalmente para decodificar cualquier código de 3 bits y genera ocho salidas, equivalentes a 8 combinaciones diferentes para el código de entrada.

Este descodificador también se conoce como descodificador de binario a octal porque las entradas de este descodificador representan números binarios de tres bits, mientras que las salidas representan los 8 dígitos del sistema numérico octal.

diagrama de bloques del decodificador de 3 líneas a 8 líneas

Este circuito decodificador proporciona 8 salidas lógicas para 3 entradas y tiene un pin de habilitación. El circuito está diseñado con puertas lógicas AND y NAND. Toma 3 entradas binarias y activa una de las ocho salidas. el circuito decodificador de 3 a 8 líneas también se llama decodificador de binario a octal.

diagrama de bloques del decodificador de 3 a 8
diagrama de bloques del decodificador de 3 a 8 líneas

El circuito decodificador sólo funciona cuando el pin de activación (E) está en alto. S0, S1 y S2 son tres entradas diferentes y D0, D1, D2, D3. D4. D5. D6. D7 son las ocho salidas. La página web diagrama lógico del decodificador de 3 a 8 líneas se muestra a continuación.

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circuito decodificador de 3 a 8
circuito decodificador de 3 a 8

decodificador de 3 a 8 líneas y tabla de verdad

La siguiente tabla muestra la tabla de verdad del decodificador de 3 a 8 líneas.

S0S1S2ED0D1D2D3D4D5D6D7
xxx
11
111
111
1111
111
1111
1111
11111

Cuando el pin de activación (E) está bajo, todos los pines de salida están bajos.

demultiplexor de 1 a 8

Un demultiplexor de 1 línea a 8 líneas tiene una entrada, tres líneas de entrada seleccionadas y ocho líneas de salida. Distribuye los datos de una entrada en 8 líneas de salida en función de la entrada seleccionada. Din son los datos de entrada, S0, S1 y S2 son entradas de selección, e Y0, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7 son las salidas.

1 a 8 DEMUX
1 a 8 DEMUX

A continuación se muestra el esquema del circuito demux de 1 a 8.

circuito demux de 1 a 8
circuito demux de 1 a 8

decodificador/Demultiplexor de 3 a 8

iC decodificador de 3 a 8 líneas el 74HC238 se utiliza como decodificador/demultiplexor. el decodificador demultiplexor de 3 a 8 líneas es un circuito combinacional que puede utilizarse como decodificador y demultiplexor. El IC 74HC238 decodifica tres entradas de direcciones binarias (A0, A1, A2) en ocho salidas (Y0 a Y7). El dispositivo también tiene tres pines de activación. La misma combinación se utiliza como demultiplexor.

Configuración de los pines

A continuación se muestra la configuración de patillas del decodificador o demultiplexor de 3 a 8 líneas IC74HC238. Es un DIP de 16 pines.

Circuito

El circuito lógico explica el funcionamiento del CI 74HC238.

Características del CI 74HC238

  • Capacidad de demultiplexación
  • Las entradas múltiples permiten una fácil expansión
  • Ideal para la decodificación de la selección del chip de memoria
  • Salidas activas ALTAS mutuamente excluyentes
  • Opción de paquete múltiple

Aplicación del decodificador

  • El Decodificadores se utilizaron en la conversión analógica a digital en decodificadores analógicos.
  • Se utilizan en los circuitos electrónicos para convertir las instrucciones en señales de control de la CPU.
  • Se utilizan principalmente en los circuitos lógicos, en la transferencia de datos.

Aplicaciones del demultiplexor

  • Se utiliza para conectar una única fuente con varios destinos.
  • El Demux se utiliza en los sistemas de comunicación para llevar múltiples señales de datos a una sola línea de transmisión.
  • Se utiliza en las unidades aritméticas lógicas
  • Se utiliza en los convertidores serie-paralelo en las comunicaciones de datos.

Por tanto, ésta es la información básica sobre los decodificadores y demultiplexores de 3 a 8 líneas. Espero que hayas obtenido algunos conceptos fundamentales sobre este tema observando los circuitos lógicos digitales y las tablas de verdad y sus aplicaciones. Además, si tienes alguna duda sobre este artículo o sobre los Últimos proyectos de electrónica, puedes escribir tus opiniones sobre este tema en la sección de comentarios de abajo.

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