详解编码器和解码器电路：定义，工作原理，应用，真值表

编码器和解码器是组合逻辑电路，在其中，主要借助布尔代数实现组合逻辑。今天就大家了解一下编码器和解码器电路，分别从定义，工作原理，应用，真值表几个方面讲述一下。

编码器定义

编码器是一种转换二进制的数字组合电路，最多 2n 个输入行的信息到 n 个输出行。对应的输入二进制值生成输出线。

编码器电路

编码器电路图

八进制到二进制编码器

它具有每个八进制数字的输入，总数为2。 它具有三条输出线（根据XNUMXn输入线编码器将具有n条输出线的规则）。 输出以二进制表示数字。

编码器可以使用“或”门实现。 如果八进制数字的值为1、1、3、5，则输出C等于7。如果八进制数字的值为2、3、6、7，则输出B将为4。如果八进制数字的值为5，则输出AS将为6。输入八进制数字的值为7、XNUMX、XNUMX、XNUMX。以下布尔表达式表示输出。

A = O4 + O.5 + O.6 + O.7

B = O2 + O.3 + O.4 + O.7

C = O1 + O.3 + O.6 + O.7

八进制到二进制编码器真值表

在桌子上实现的编码器有唯一的限制。 也就是说，在任何给定时间，只有一个输入可以处于活动模式。 这就是为什么如果两个输入被激活，那么输出线会产生未定义的输出。

让我们举个例子，如果输入 O3 处于活动状态并且输入 O6 也处于活动状态，则编码器产生输出为 111。结果既不代表 O6 也不代表 O3。 所以，有一个混乱。

为了解决这个问题，新的编码器被设计为具有输入优先级，以确保一次仅启用一个输入。 如果在此新系统中将较高的数字的优先级设置为高，则对于启用的O3和O6，输出将为110，表示二进制数6。 这是因为O6的优先级高于O3。

解码器定义

解码器是执行编码器电路相反操作的组合电路。 它将来自n条输入线的编码信息解码或简化为最多2n条输出线。

解码器电路

解码器电路图

二进制代码代表不同数量的信息。 n位二进制代码最多可以表示2n个编码数据的不同元素。 解码器对该信息进行解码并提供输出。

解码器被指定为输入到输出线解码器的数量。 如果输入线数为n，则最大输出为2n。 每个输入组合都会产生不同的输出值。

为了说明解码器的工作原理，让我们以3：8解码器为例。 该规范建议该电路将三个输入线解码为八个输出，每个输出代表最小项。 必要时，连接的“非”门会使输入数据线反相。 AND门（总数为XNUMX）产生最小项（每个为一个输出）。

解码器真值表

从真值表中，我们可以看到七个输出值为0，一个输出值为1。结果值为1，表示实际输入值或最小项。

有一些由通用基本门（例如NAND和NOR）构成的解码器。 使用“与非”门既经济又有效。 解码器还需要启用编码器之类的输入。 当使能输入引脚的值为0时，解码器将被使能。一次只能有一个输出的值为0，其余的输出将等于1。下面的真值表简化了操作。

解码器真值表

如果E值设置为1，则电路将被禁用。与编码器电路一样，如果E值设置为1，将不会检查其他输入。 在解码器的禁用状态下，没有输出值为0，并且没有选择最小项。 许多解码器具有多个使能引脚。 他们需要遵守逻辑操作才能充当解码器。

如果在解码器上添加了使能输入，则可以使用解码器进行多路分解。 并行对应的解码器可以构成大型解码器。

使用解码器实现逻辑

解码器具有2n条输入数据线和n条输出线。 2n代表最小项，n代表形成最小项的变量数。 如前所述，对于每种输入组合，都有不同的输出。

解码器可用于实现逻辑门，因为布尔函数不过是最小项之和。 与解码器连接的“或”门可以实现布尔函数的逻辑。

启用解码器

编码器和解码器的应用

编码器电路和解码器电路已在智能数字设备中得到应用，因为它们对于当今的数字时代至关重要。其中一些重要的应用是

1、现代电动机的速度控制。

2、夜视摄像机

3、金属探测器

4、编码器电路在机器人车辆中的应用

5、自动化系统–尤其是家庭自动化系统。

6、自动监视系统具有不同类型的编码器电路。

7、编码器电路已用于加密通信系统中。