AULA 14 - Eletrônica Digital 1 - Graduação

Codificadores

Como o próprio nome diz, são circuitos que “traduzem” o código binário utilizado nas portas lógicas, para outras “linguagens”, ou códigos.

Os CODIFICADORES traduzem códigos para numeração binária.

Os DECODIFICADORES fazem o inverso: “traduzem” o código binário para outro tipo de código.

Normalmente são utilizados para apresentar os valores (binários) em uma forma que O USUÁRIO possa compreender, e vice-versa.

Também são usados para adaptar diferentes códigos usados em um circuito, para linguagens, protocolos ou códigos que outros circuitos e dispositivos utilizem.

Existem dezenas de codificadores e decodificadores comerciais.

Os mais comuns são:

• BCD (8421)
• Excesso 3
• Gray
• 2 entre 5
• Johnson
• Octal
• Hexadecimal
• Binário (BCH)
• Decimal
• ASCII
• Paridade
• etc

Codificador BCD

"Binary-Coded Decimal", ou seja, decimal codificado em binário.

Não se trata de converter um número decimal para a base binária, mas sim que, cada um dos 10 dígitos decimais (0 a 9) vão ser codificados em seus correspondentes binários, para compor os números na base decimal!!!

Note que, apesar de termos 9 entradas, não temos as 2^9 = 512 linhas na TV, porque cada uma das 9 entradas só pode ser ativada uma de cada vez = 9 estados + nenhuma entrada ativada = 10 linhas!

As entradas inválidas, então, não vão resultar em saídas válidas => IRRELEVANTES (X)!

Para efeitos de projeto de circuito, é necessário utilizar todas as linhas, então os estados irrelevantes são marcados como X na TV e no MK, e assumidos como “0”, ou “1”, o que for mais conveniente.

Para exemplificar, vamos ver o caso do codificador BCD 3x2, cujo circuito é muito mais simples:

Codificadores BCD 8421 comerciais mais utilizados:

74147 e 74148

Codificadores permitem chaveamento de muitas entradas, em pouquíssimas saídas.

Ex: teclado de computador que tem 105 teclas > codificadas em apenas 7 fios/vias (permite até 128 entradas!!!)

Código Excesso 3

Transformação do número decimal no binário correspondente, somando-se 3 unidades

010 = 0000 somando-se 3 temos 0011

Código Gray

De um número a outro, apenas um bit varia

Codificador Gray para Binário

Converte palavra de 4 bits em código Gray para binário simples:

Decodificadores

Executam a função oposta a dos codificadores.

Permitem traduzir o código binário para outros códigos que homens ou máquinas compreendam.

Exemplo:

DECODIFICADORES DE n PARA 2^n LINHAS

“Aciona”, “ativa”, apenas uma das saídas, dependendo da entrada binária (ativo baixo):

Valor binário de 2 bits na entrada coloca em nível baixo apenas uma das 4 saídas (74139):

DECODIFICADOR BCD de 7 segmentos

Converte entrada BCD para acionar mostrador de 7 segmentos (led´s ou cristal líquido). Cada segmento é um led utilizado para formar os dígitos:

As correntes nos segmentos variam tipicamente entre 10 e 50 mA → consumo máximo com o dígito oito (todos os segmentos acesos)  400 mA por dígito.

Displays LCD são muito mais caros, porém nestes o consumo é muito menor.

Modelos comerciais:

TTL:

• 7446,
• 7447,
• 7448,
• 7449,
• 74142,
• etc

CMOS: 4511

Multiplexadores e Demultiplexadores

No nosso dia a dia lidamos com vários sistemas que utilizam multiplexadores e demultiplexadores, o mais comum deles e o aparelho de som de nossa residência, em uma chave seletora, selecionamos qual fonte sonora a qual utilizaremos (Vinil, CD, Tape, Radio, MD, etc.).

A chave seletora então especifica qual o canal de comunicação que será utilizado, conhecida também como via de dados, e assim, esta informação será amplificada e transmitida para os auto-falantes. Assim de uma maneira geral, o MUX, seleciona um entre vários sinais de entrada e o envia para a saída.

Um multiplexador digital ou seletor de dados é um circuito lógico que aceita diversos dados digitais de entrada e seleciona um deles, em um certo instante, para a saída. O roteamento do sinal de entrada desejado para a saída é controlado pelas entradas de SELEÇÃO (conhecidas também como ENDEREÇOS).

O multiplexador atua como uma chave digital controlada de várias posições, onde o código digital aplicado nas entradas de SELEÇÃO controla qual será a entrada de dados chaveada para a saída.

Por exemplo, a saída será igual à entrada de dados I0 para um determinado código de SELEÇÃO; e assim será igual a I1 para um outro determinado código de SELEÇÃO ; e assim por diante. Em outras palavras, um multiplexador seleciona 1 entre N dados de entrada e transmite o dado selecionado para um único canal de saída. Isto é chamado de multiplexação.