logo

Kodirnik v digitalni logiki

Kodirnik je digitalno vezje, ki pretvori niz binarnih vhodov v edinstveno binarno kodo. Binarna koda predstavlja položaj vhoda in se uporablja za identifikacijo določenega vnosa, ki je aktiven. Kodirniki se običajno uporabljajo v digitalnih sistemih za pretvorbo vzporednega niza vhodov v zaporedno kodo.

Osnovno načelo kodirnika je, da vsakemu možnemu vhodu dodeli edinstveno binarno kodo. Na primer, vrstni kodirnik 2 proti 4 ima 2 vhodni vrstici in 4 izhodne linije ter dodeli edinstveno 4-bitno binarno kodo vsaki od 2^2 = 4 možnih vhodnih kombinacij. Izhod kodirnika je običajno aktiven nizko, kar pomeni, da je samo en izhod aktiven (nizko) v danem trenutku, preostali izhodi pa so neaktivni (visoko). Aktivni nizki izhod je izbran na podlagi binarne kode, dodeljene aktivnemu vhodu.



Obstajajo različne vrste kodirnikov, vključno s prednostnimi kodirniki, ki vsakemu vhodu dodelijo prednost, in binarno uteženimi kodirniki, ki uporabljajo sistem binarnega uteževanja za dodelitev binarnih kod vhodom. Če povzamemo, kodirnik je digitalno vezje, ki pretvori niz binarnih vhodov v edinstveno binarno kodo, ki predstavlja položaj vhoda. Kodirniki se pogosto uporabljajo v digitalnih sistemih za pretvorbo vzporednih vhodov v serijske kode.

Kodirnik je a kombinacijsko vezje ki izvaja obratno operacijo a Dekoder . Ima največ 2^n vnosnih vrstic in 'n' izhodnih vrstic , zato kodira informacije iz 2^n vhodov v n-bitno kodo. Izdelal bo binarno kodo, enakovredno vhodu, ki je aktiven High. Zato kodirnik kodira 2^n vhodnih vrstic z 'n' biti.

Kodirnik



Vrste kodirnikov

Obstajajo različne vrste kodirnikov, ki so omenjeni spodaj.

for zanka v Javi
  • 4 do 2 kodirnik
  • Oktalni v binarni kodirnik (kodirnik od 8 do 3)
  • Decimalni v BCD kodirnik
  • Prednostni kodirnik

4 do 2 kodirnik

Kodirnik 4 proti 2 je sestavljen iz štiri vhode Y3, Y2, Y1 in Y0 ter dva izhoda A1 in A0 . Kadar koli je lahko samo eden od teh 4 vhodov '1', da dobimo ustrezno binarno kodo na izhodu. Spodnja slika prikazuje logični simbol kodirnika 4 proti 2.

4 do 2 kodirnik

4 do 2 kodirnik



Tabela resničnosti 4 do 2 kodirnikov je naslednja.

koliko filmov misija nemogoče je
VNOSI IZHODI
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

Logični izraz za A1 in A0:

A1 = Y3 + Y2 A0 = Y3 + Y1>

Zgornji dve logični funkciji A1 in A0 je mogoče implementirati z uporabo dveh vhodnih vrat ALI:

Izvedba z uporabo vrat ALI

Izvedba z uporabo vrat ALI

Oktalni v binarni kodirnik (kodirnik od 8 do 3)

Kodirnik 8 do 3 ali oktalni v binarni kodirnik je sestavljen iz 8 vhodov : Y7 do Y0 in 3 izhodi : A2, A1 in A0. Vsaka vhodna vrstica ustreza vsaki osmiški številki, trije izhodi pa ustvarijo ustrezno binarno kodo. Spodnja slika prikazuje oktalni logični simbol za binarni kodirnik.

spremeni datoteko linux
Oktalni v binarni kodirnik (kodirnik od 8 do 3)

Oktalni v binarni kodirnik (kodirnik od 8 do 3)

Tabela resnic za kodirnik 8 proti 3 je naslednja.

VNOSI IZHODI
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

Logični izraz za A2, A1 in A0.

A2 = Y7 + Y6 + Y5 + Y4 A1 = Y7 + Y6 + Y3 + Y2 A0 = Y7 + Y5 + Y3 + Y1>

Zgornji dve logični funkciji A2, A1 in A0 je mogoče implementirati s štirimi vhodi ALI vrata .

Izvedba z uporabo vrat ALI

Izvedba z uporabo vrat ALI

Decimalni v BCD kodirnik

Decimalno-binarni kodirnik je običajno sestavljen iz 10 vnosnih vrstic in 4 izhodne vrstice . Vsaka vhodna vrstica ustreza vsaki decimalni številki, 4 izhodi pa ustrezajo kodi BCD. Ta kodirnik sprejme dekodirane decimalne podatke kot vhod in jih kodira v izhod BCD, ki je na voljo v izhodnih linijah. Spodnja slika prikazuje logični simbol decimalnega kodirnika BCD:

Decimalni v BCD kodirnik

Decimalni v BCD kodirnik

Resnična tabela za decimalko do BCD kodirnik kot sledi.

VNOSI IZHODI
Y9 Y8 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 A3 A2 A1 A0
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

Logični izraz za A3, A2, A1 in A0.

 A3 = Y9 + Y8 A2 = Y7 + Y6 + Y5 +Y4 A1 = Y7 + Y6 + Y3 +Y2 A0 = Y9 + Y7 +Y5 +Y3 + Y1>

Zgornji dve logični funkciji je mogoče implementirati z vrati ALI.

algoritem za razvrščanje kopice
Izvedba z uporabo vrat ALI

Izvedba z uporabo vrat ALI

Prednostni kodirnik

Kodirnik s prednostjo 4 do 2 ima 4 vhodi : Y3, Y2, Y1 & Y0 in 2 izhoda : A1 in A0. Tukaj je vnos, Y3 ima najvišja prioriteta , medtem ko ima vhod Y0 najnižjo prioriteto . V tem primeru, tudi če je več kot en vhod hkrati '1', bo izhod (binarna) koda, ki ustreza vhodu, ki ima višjo prioriteto . Tabela resnic za prednostni kodirnik je naslednja.

vijay filmski igralec
VNOSI IZHODI
Y3 Y2 Y1 Y0 A1 A0 IN
0 0 0 0 X X 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

Logični izraz za A1 je prikazan spodaj.

Logično izražanje

Logično izražanje

Logični izraz za A0 je prikazan spodaj.

Logično izražanje

Logično izražanje

Zgornji dve logični funkciji je mogoče implementirati kot.

Prednostni kodirnik

Prednostni kodirnik

Nekaj ​​napak, ki se običajno zgodijo v kodirnikih, je omenjenih spodaj.

  • Obstaja dvoumnost, ko so vsi izhodi kodirnika enaki nič.
  • Če je več kot en vhod aktiven High, potem kodirnik ustvari izhod, ki morda ni pravilna koda.

Da bi premagali te težave, bi morali vsakemu vhodu kodirnika dodeliti prioritete. Nato bo izhod kodirnika koda, ki ustreza aktivnim visokim vhodom, ki imajo višjo prednost.

Uporaba kodirnikov

  • Kodirniki so zelo pogosta elektronska vezja, ki se uporabljajo v vseh digitalnih sistemih.
  • Kodirniki se uporabljajo za prevajanje decimalnih vrednosti v binarno za izvajanje binarnih funkcij, kot so seštevanje, odštevanje, množenje itd.
  • Druge aplikacije, zlasti za prednostne kodirnike, lahko vključujejo zaznavanje prekinitev v mikroprocesorskih aplikacijah.

Prednosti uporabe kodirnikov v digitalni logiki

  • Zmanjšanje števila vrstic: Kodirniki zmanjšajo število vrstic, potrebnih za prenos informacij iz več vhodov v en sam izhod, kar lahko poenostavi zasnovo sistema in zmanjša stroške komponent.
  • Izboljšana zanesljivost: S pretvorbo več vnosov v eno samo serijsko kodo lahko kodirniki zmanjšajo možnost napak pri prenosu informacij.
  • Izboljšana zmogljivost: Kodirniki lahko izboljšajo zmogljivost digitalnega sistema tako, da skrajšajo čas, potreben za prenos informacij iz več vhodov na en sam izhod.

Slabosti uporabe kodirnikov v digitalni logiki

  • Povečana kompleksnost: Kodirniki so običajno bolj zapletena vezja v primerjavi z multiplekserji in zahteva dodatne komponente za izvedbo.
  • Omejeno na posebne aplikacije: Kodirniki so primerni samo za aplikacije, kjer je treba vzporedni niz vhodov pretvoriti v zaporedno kodo.
  • Omejena prilagodljivost: Kodirniki so omejeni v svoji prilagodljivosti, saj lahko kodirajo samo določeno število vhodov v fiksno število izhodov.
  • Skratka, kodirniki so uporabna digitalna vezja, ki imajo svoje prednosti in slabosti. Izbira, ali uporabiti kodirnik ali ne, je odvisna od posebnih zahtev sistema in kompromisov med kompleksnostjo, zanesljivostjo, zmogljivostjo in ceno.

GATE CS Corner Vprašanja

Vadba naslednjih vprašanj vam bo pomagala preveriti svoje znanje. Vsa vprašanja so bila postavljena v GATE v prejšnjih letih ali v GATE Mock Tests. Zelo priporočljivo je, da jih izvajate.

  1. GATE CS 2013, vprašanje 65
  2. GATE CS 2014 (Sklop 3), vprašanje 65