CIRCUITOS COMBINACIONAIS Codificadores e...
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CIRCUITOS
COMBINACIONAIS
Codificadores e decodificadores
Prof.a Dra. Carolina Davanzzo Gomes dos Santos
Email: [email protected]
Página: profcarolinadgs.webnode.com.br
Disciplina: Circuitos Digitais
Circuitos combinacionais
Os equipamentos digitais podem processar somente os bits 1
e 0.
Como os códigos digitais usados nos sistemas digitais não
são conhecidos pela maioria das pessoas, há necessidade de
conversores para interpretar esses códigos.
Essa tarefa é realizada pelos decodificadores e codificadores.
Muitas vezes é preciso receber informações de máquinas sobre
temperatura, velocidade, pressão. Todavia, a linguagem da
máquina é digital e, por isso, é necessário decodificar esta
linguagem para números decimais que é a linguagem
conhecida pelo homem.
O dispositivo de saída usado para mostrar tais valores é o
display ou indicador visual de sete segmentos.
DISPLAY
Os indicadores visuais de sete segmentos podem ser:
• Indicador visual de diodos emissores de luz (LEDs);
• Indicador visual de cristal líquido.
Indicador visual de sete segmentos (display)
As características de cada segmento do display são semelhantes às do LED comum.
Se a alimentação for de 5V, é necessário colocar um resistor de 150 em cada segmento, cuja função é limitar a corrente em torno de 20mA.
Indicador visual com LEDs
CODIFICADORES
Um codificador é um circuito que recebe em suas entradas
uma combinação de sinais e fornece em sua(s) saída(s) uma
combinação correspondente, mas em outro código.
O termo codificador é empregado, usualmente, para
circuitos que apresentam um número de entradas superior
ou igual ao de saídas; caso contrário, dizemos tratar-se de
um circuito decodificador.
Codificador lógico
8: número de entradas
2: número de estados lógicos
Um codificador com n entradas apresenta logan saídas,
onde n é o número de entradas e a é o número máximo de
estados que uma entrada pode assumir.
Comentários
• Quando logan não dá como resultado um número inteiro,
este é arredondado para cima.
• Esta expressão s = logan fornece-nos o número mínimo de
saídas que combinando seus estados reproduzem as condições
de entrada, existindo no entanto, codificadores que
apresentam um número de saídas maior que este.
DECIMAL BINÁRIO EXCESSO 3
D C B A D C B A
0 0 0 0 0 0 0 1 1
1 0 0 0 1 0 1 0 0
2 0 0 1 0 0 1 0 1
3 0 0 1 1 0 1 1 0
4 0 1 0 0 0 1 1 1
5 0 1 0 1 1 0 0 0
6 0 1 1 0 1 0 0 1
7 0 1 1 1 1 0 1 0
8 1 0 0 0 1 0 1 1
9 1 0 0 1 1 1 0 0
Códigos
BCD 8421
Código 9876543210
DECIMAL 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
3 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
4 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
5 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0
6 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
7 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
8 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
9 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Codificadores excesso três para BCD 8421
Entrada excesso
três
Saída BCD
Excesso 3 É o código BCD acrescido de 3 (0011)
Codificador decimal para BCD
E9 E8 E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0 S3 S2 S1 S0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1
0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1
0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1
S3 = E8 + E9 S2 = E4 + E5 + E6 + E7
S1 = E2 + E3 + E6 + E7 S0 = E1 + E3 + E5 + E7 + E9
DECODIFICADORES
Muitas vezes, um código válido para um subsistema não
pode ser interpretado por outro, gerando assim a necessidade
de circuitos decodificadores.
O decodificador é um arranjo lógico combinatório que
recebe como entrada sinais codificados em binário. A partir
desses sinais, ele seleciona e ativa uma saída ou grupo de
saídas, bem definidos, específicos para cada combinação dos
sinais de entrada.
Um decodificador com n entradas apresenta an combinações de
saída, onde n é o número de entrada e a é o número máximo de
estados que uma entrada pode assumir.
Decodificador lógico
3: número de entradas
2: número de estados
lógicos
Existem decodificadores com n entradas que apresentam um
número de saídas inferior a an.
Exemplo: decodificador BCD x decimal
4 entradas → 10 saídas
Decodificador BCD 8421 para decimal
D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0
0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ENTRADAS SAÍDAS
Tipos de decodificadores
Existem dois tipos de decodificadores:
• Decodificador que ativa uma saída por vez;
• Decodificador que ativa uma combinação de saídas para cada
combinação de entradas
O decodificador que ativa uma saída por vez tem n entradas e
apresenta 2 combinações de saída. Assim, um decodificador de
três entradas terá 8 saídas.
Esses decodificadores são usados no acionamento de relês em
comutadores seqüenciais e na seleção de endereços de memória.
Os decodificadores que ativam combinações na saída são
utilizados no acionamento de indicadores visuais ("displays")
de sete segmentos.
Esse tipo de decodificador possui quatro entradas e sete
saídas que são ativadas em grupos para poder recriar no display
os números ou os caracteres.
Decodificação do número binário 0011 em código BCD que acende os
LEDs correspondentes aos segmentos que formarão o número decimal 3.