logo

Koder i digital logikk

En koder er en digital krets som konverterer et sett med binære innganger til en unik binær kode. Den binære koden representerer posisjonen til inngangen og brukes til å identifisere den spesifikke inngangen som er aktiv. Kodere brukes ofte i digitale systemer for å konvertere et parallelt sett med innganger til en seriell kode.

Det grunnleggende prinsippet for en koder er å tilordne en unik binær kode til hver mulig inngang. For eksempel har en 2-til-4-linjekoder 2 inngangslinjer og 4 utgangslinjer og tildeler en unik 4-bits binær kode til hver av de 2^2 = 4 mulige inngangskombinasjonene. Utgangen til en koder er vanligvis aktiv lav, noe som betyr at bare én utgang er aktiv (lav) til enhver tid, og de resterende utgangene er inaktive (høy). Den aktive lave utgangen velges basert på den binære koden som er tilordnet den aktive inngangen.



Det finnes forskjellige typer kodere, inkludert prioriterte kodere, som tildeler en prioritet til hver inngang, og binærveide kodere, som bruker et binært vektingssystem for å tilordne binære koder til innganger. Oppsummert er en koder en digital krets som konverterer et sett med binære innganger til en unik binær kode som representerer posisjonen til inngangen. Kodere er mye brukt i digitale systemer for å konvertere parallelle innganger til seriekoder.

En koder er en kombinasjonskrets som utfører omvendt operasjon av en Dekoder . Den har maks 2^n inngangslinjer og 'n' utgangslinjer , derfor koder den informasjonen fra 2^n innganger til en n-bits kode. Den vil produsere en binær kode som tilsvarer inngangen, som er aktiv Høy. Derfor koder koderen 2^n inngangslinjer med 'n' biter.

Enkoder



Typer kodere

Det finnes forskjellige typer kodere som er nevnt nedenfor.

  • 4 til 2 koder
  • Oktal til binær koder (8 til 3 koder)
  • Desimal til BCD Encoder
  • Prioritetskoder

4 til 2 koder

4 til 2 Encoder består av fire innganger Y3, Y2, Y1 & Y0, og to utganger A1 & A0 . Når som helst kan bare én av disse 4 inngangene være '1' for å få den respektive binære koden ved utgangen. Figuren nedenfor viser det logiske symbolet til 4 til 2-koderen.

4 til 2 koder

4 til 2 koder



Sannhetstabellen med 4 til 2 kodere er som følger.

INNGANG UTGANGER
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

Logisk uttrykk for A1 og A0:

A1 = Y3 + Y2 A0 = Y3 + Y1>

De to boolske funksjonene A1 og A0 ovenfor kan implementeres ved å bruke to inngangs-ELLER-porter:

Implementering ved hjelp av OR Gate

Implementering ved hjelp av OR Gate

Oktal til binær koder (8 til 3 koder)

8 til 3-koderen eller oktal til binær-koderen består av 8 innganger : Y7 til Y0 og 3 utganger : A2, A1 og A0. Hver inngangslinje tilsvarer hvert oktale siffer og tre utganger genererer tilsvarende binær kode. Figuren nedenfor viser det logiske symbolet for oktal til den binære koderen.

Oktal til binær koder (8 til 3 koder)

Oktal til binær koder (8 til 3 koder)

Sannhetstabellen for 8 til 3-koderen er som følger.

INNGANG UTGANGER
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

Logisk uttrykk for A2, A1 og A0.

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

De to ovennevnte boolske funksjonene A2, A1 og A0 kan implementeres med fire innganger ELLER porter .

hvordan fjerne det første tegnet i excel
Implementering ved hjelp av OR Gate

Implementering ved hjelp av OR Gate

Desimal til BCD Encoder

Desimal-til-binær koderen består vanligvis av 10 inngangslinjer og 4 utgangslinjer . Hver inngangslinje tilsvarer hvert desimalsiffer og 4 utganger tilsvarer BCD-koden. Denne koderen aksepterer de dekodede desimaldataene som en inngang og koder dem til BCD-utgangen som er tilgjengelig på utgangslinjene. Figuren nedenfor viser det logiske symbolet for desimal til BCD-koderen:

Desimal til BCD Encoder

Desimal til BCD Encoder

Sannhetstabellen for desimal til BCD-koder er som følgende.

INNGANG UTGANGER
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

Logisk uttrykk for A3, A2, A1 og A0.

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

De to boolske funksjonene ovenfor kan implementeres ved hjelp av OR-porter.

Implementering ved hjelp av OR Gate

Implementering ved hjelp av OR Gate

Prioritetskoder

En 4 til 2 prioritet koder har 4 innganger : Y3, Y2, Y1 & Y0, og 2 utganger : A1 og A0. Her har inngangen Y3 høyeste prioritet , mens inngangen Y0 har laveste prioritet . I dette tilfellet, selv om mer enn én inngang er '1' samtidig, vil utgangen være den (binære) koden som tilsvarer inngangen, som har høyere prioritet . Sannhetstabellen for prioritetskoderen er som følger.

INNGANG UTGANGER
Y3 Y2 Y1 Y0 A1 A0 I
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

Det logiske uttrykket for A1 er vist nedenfor.

apache
Logisk uttrykk

Logisk uttrykk

Det logiske uttrykket for A0 er vist nedenfor.

Logisk uttrykk

Logisk uttrykk

De to boolske funksjonene ovenfor kan implementeres som.

Prioritetskoder

Prioritetskoder

Det er noen feil som vanligvis skjer i Encodere er nevnt nedenfor.

  • Det er en tvetydighet når alle utganger fra koderen er lik null.
  • Hvis mer enn én inngang er aktiv Høy, produserer koderen en utgang, som kanskje ikke er riktig kode.

Så, for å overvinne disse vanskelighetene, bør vi tildele prioriteringer til hver inngang til koderen. Deretter vil utgangen fra koderen være koden som tilsvarer de aktive høye inngangene, som har høyere prioritet.

Anvendelse av kodere

  • Enkodere er svært vanlige elektroniske kretser som brukes i alle digitale systemer.
  • Kodere brukes til å oversette desimalverdiene til binæren for å utføre binære funksjoner som addisjon, subtraksjon, multiplikasjon, etc.
  • Andre applikasjoner spesielt for Priority Encodere kan inkludere å oppdage avbrudd i mikroprosessorapplikasjoner.

Fordeler med å bruke kodere i digital logikk

  • Reduksjon i antall linjer: Kodere reduserer antallet linjer som kreves for å overføre informasjon fra flere innganger til en enkelt utgang, noe som kan forenkle utformingen av systemet og redusere kostnadene for komponenter.
  • Forbedret pålitelighet: Ved å konvertere flere innganger til en enkelt seriell kode, kan kodere redusere muligheten for feil i overføringen av informasjon.
  • Forbedret ytelse: Kodere kan forbedre ytelsen til et digitalt system ved å redusere tiden som kreves for å overføre informasjon fra flere innganger til en enkelt utgang.

Ulemper ved å bruke kodere i digital logikk

  • Økt kompleksitet: Kodere er vanligvis mer komplekse kretser sammenlignet med multipleksere , og krever tilleggskomponenter for å implementere.
  • Begrenset til spesifikke applikasjoner: Enkodere er kun egnet for applikasjoner der et parallelt sett med innganger må konverteres til en seriell kode.
  • Begrenset fleksibilitet: Enkodere er begrenset i sin fleksibilitet, da de bare kan kode et fast antall innganger til et fast antall utganger.
  • Avslutningsvis er kodere nyttige digitale kretser som har sine fordeler og ulemper. Valget om du vil bruke en koder eller ikke avhenger av de spesifikke kravene til systemet og avveiningene mellom kompleksitet, pålitelighet, ytelse og kostnad.

GATE CS hjørnespørsmål

Å øve på følgende spørsmål vil hjelpe deg å teste kunnskapen din. Alle spørsmål har blitt stilt i GATE tidligere år eller i GATE Mock Tests. Det anbefales sterkt at du praktiserer dem.

  1. GATE CS 2013, spørsmål 65
  2. GATE CS 2014 (sett 3), spørsmål 65