Circuits numériques - Encodeurs

Un Encoderest un circuit combinatoire qui effectue l'opération inverse du décodeur. Il a au maximum 2 n lignes d'entrée et «n» lignes de sortie. Il produira un code binaire équivalent à l'entrée, qui est active High. Par conséquent, le codeur code 2 n lignes d'entrée avec «n» bits. Il est facultatif de représenter le signal d'activation dans les codeurs.

Encodeur 4 à 2

Soit 4 à 2 Le codeur a quatre entrées Y 3 , Y 2 , Y 1 et Y 0 et deux sorties A 1 et A 0 . leblock diagram du codeur 4 à 2 est illustré dans la figure suivante.

A tout moment, une seule de ces 4 entrées peut être «1» afin d'obtenir le code binaire respectif en sortie. leTruth table de 4 à 2 encodeurs est illustré ci-dessous.

Contributions Les sorties
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

À partir de la table de vérité, nous pouvons écrire le Boolean functions pour chaque sortie comme

$$ A_ {1} = Y_ {3} + Y_ {2} $$

$$ A_ {0} = Y_ {3} + Y_ {1} $$

Nous pouvons implémenter les deux fonctions booléennes ci-dessus en utilisant deux portes OU d'entrée. lecircuit diagram du codeur 4 à 2 est illustré dans la figure suivante.

Le schéma ci-dessus contient deux portes OU. Ces portes OU codent les quatre entrées avec deux bits

Encodeur octal vers binaire

Le codeur octal à binaire a huit entrées, Y 7 à Y 0 et trois sorties A 2 , A 1 et A 0 . L'encodeur octal à binaire n'est rien d'autre qu'un encodeur 8 à 3. leblock diagram du codeur octal à binaire est illustré dans la figure suivante.

A tout moment, une seule de ces huit entrées peut être «1» afin d'obtenir le code binaire correspondant. leTruth table du codeur octal à binaire est indiqué ci-dessous.

Contributions Les sorties
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

À partir de la table de vérité, nous pouvons écrire le Boolean functions pour chaque sortie comme

$$ A_ {2} = Y_ {7} + Y_ {6} + Y_ {5} + Y_ {4} $$

$$ A_ {1} = Y_ {7} + Y_ {6} + Y_ {3} + Y_ {2} $$

$$ A_ {0} = Y_ {7} + Y_ {5} + Y_ {3} + Y_ {1} $$

Nous pouvons implémenter les fonctions booléennes ci-dessus en utilisant quatre portes OU d'entrée. lecircuit diagram du codeur octal à binaire est illustré dans la figure suivante.

Le schéma ci-dessus contient trois portes OU à 4 entrées. Ces portes OU codent les huit entrées avec trois bits.

Inconvénients de l'encodeur

Voici les inconvénients du codeur normal.

  • Il y a une ambiguïté lorsque toutes les sorties du codeur sont égales à zéro. Car, il pourrait s'agir du code correspondant aux entrées, lorsque seule l'entrée la moins significative est un ou lorsque toutes les entrées sont nulles.

  • Si plusieurs entrées sont actives High, le codeur produit une sortie, qui peut ne pas être le bon code. Pourexample, Si à la fois Y 3 et Y 6 sont « 1 », alors le codeur produit 111 à la sortie. Il ne s'agit ni d'un code équivalent correspondant à Y 3 , lorsqu'il vaut «1», ni du code équivalent correspondant à Y 6 , lorsqu'il vaut «1».

Donc, pour surmonter ces difficultés, nous devons attribuer des priorités à chaque entrée du codeur. Ensuite, la sortie du codeur sera le code (binaire) correspondant à la ou aux entrées High actives, qui ont la priorité la plus élevée. Cet encodeur est appelépriority encoder.

Encodeur prioritaire

Un codeur de priorité 4 à 2 possède quatre entrées Y 3 , Y 2 , Y 1 et Y 0 et deux sorties A 1 et A 0 . Ici, l'entrée Y 3 a la priorité la plus élevée, tandis que l'entrée Y 0 a la priorité la plus basse. Dans ce cas, même si plus d'une entrée est égale à '1' en même temps, la sortie sera le code (binaire) correspondant à l'entrée, qui ahigher priority.

Nous avons considéré un de plus output, V afin de savoir si le code disponible aux sorties est valide ou non.

  • Si au moins une entrée du codeur est «1», alors le code disponible aux sorties est valide. Dans ce cas, la sortie, V sera égale à 1.

  • Si toutes les entrées du codeur sont à «0», alors le code disponible aux sorties n'est pas valide. Dans ce cas, la sortie, V sera égale à 0.

le Truth table du codeur de priorité 4 à 2 est illustré ci-dessous.

Contributions Les sorties
Y3 Y2 Y1 Y0 A1 A0 V
0 0 0 0 0 0 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

Utilisation 4 variable K-maps pour obtenir des expressions simplifiées pour chaque sortie.

Le simplifié Boolean functions sont

$$ A_ {1} = Y_ {3} + Y_ {2} $$

$ A_ {0} = Y_ {3} + {Y_ {2}} 'Y_ {1} $

De même, nous obtiendrons la fonction booléenne de sortie, V comme

$$ V = Y_ {3} + Y_ {2} + Y_ {1} + Y_ {0} $$

Nous pouvons implémenter les fonctions booléennes ci-dessus en utilisant des portes logiques. lecircuit diagram du codeur de priorité 4 à 2 est illustré dans la figure suivante.

Le schéma ci-dessus contient deux portes OU à 2 entrées, une porte OU à 4 entrées, une porte ET à 2 entrées et un inverseur. Ici, la combinaison porte ET et inverseur est utilisée pour produire un code valide aux sorties, même lorsque plusieurs entrées sont égales à «1» en même temps. Par conséquent, ce circuit code les quatre entrées avec deux bits sur la base dupriority assigné à chaque entrée.