二元解码器，应用程序的类型

基本上，解码器是一种组合逻辑电路，将编码输入转换为编码输出，只要两者是不同的。解码器的意思是将编码信息从一种格式转换成另一种格式。所以输入代码通常比输出码字有更少的位。

数字解码器将一组数字信号转换成相应的十进制码。在使用编码器之前，解码器也是最常用的电路。编码后的数据被解码为用户界面的大多数输出设备，如监视器，计算器显示器，打印机等，一旦信息被编码器编码。在本文中，我们将研究不同类型的二进制译码器。

二进制解码器

二进制译码器是一种多输入、多输出组合电路，它将n个输入行的二进制代码转换为2n个输出代码中的1个。当需要根据n位输入值激活2n输出中的一个时，可以使用这些参数。

下图显示了二进制解码器的一般结构，其中在N个输入线上接受编码信息，并且输出在2N可能的输出线中产生。

通常，解码器具有使能输入，以便基于数据输入激活解码输出。作为示例，在BCD代码的情况下，0000到1001的4位组合足以表示十进制数字0至9。

根据输入线的数量，二进制代码的输入可以是2位或3位或4位代码。在2N行的可用性时，它通过停用（制作逻辑0）在接收到N个输入时激活其所有其他输入的输出。

通常，输出代码中的位数大于其输入代码中的位。最常用的实用二进制解码器是2到4个解码器，3到8个解码器和4到16行二进制解码器。

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2至4个二进制解码器

在2到4个二进制解码器中，两个输入被解码为四个输出，因此它由两个输入线和4个输出线组成。只有一个输出在任何时候都处于活动状态，而其他输出保持在逻辑0，并且保持活跃或高的输出是确定两个二进制输入A和B.

下图显示了2到4个解码器的真相表。对于给定输入，如果启用输入EN为高电平（EN = 1），则输出Y0至Y3是有效的高电平（EN = 1）。当输入A和B都低（或A = B = 0）时，输出Y0将是活动状态或高的，并且所有其他输出都将低。

当A = 0和B = 1时，输出Y1将是活动的，当A = 1和B = 0时，输出Y2将有效。当两个输入都很高时，输出Y3将很高。如果使能位为零，则所有输出将设置为零。输入和输出之间的这种关系清楚地说明了实际表。

从上面的真值表中，我们可以获得每个输出的布尔表达式

这些表达式可以通过使用基本逻辑门来实现。因此，下面给出了由使用而不是和和门来实现的2到4行解码器的逻辑电路设计。两个不是门或逆变器提供了输入的补充。

当EN= 0时，所有输出都是零，如果EN=1(取决于输入A和B)，输出就会产生。每个输出代表两个输入变量中的一个项。

还可以使用NAND门设计2-4解码器，如下图所示以及真相表。这是以最大术语的原则构建为输出。要生成minterms，我们必须使用充当逆变器的NAND门。如果两个输入为零（a = b = 0），则Y0将为零，如果a = 0和b = 1，则Y1将为1等。

因此，对于给定时间的任何输入组合，只有一个输出将很低，并且所有其他输出都将很高。这种类型的解码器在IC形式中可用，使得还可以进行3至8,4到16和5到32解码器取决于应用要求。

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3至8解码器

在3到8个解码器中，三个输入被解码为八个输出。它有三个输入作为A，B和C，以及来自Y0到Y7的八个输出。基于三个输入的组合，只选择了八个输出中的一个。

下图显示了3到8个解码器的真相表。提供启用输入以激活解码输出取决于输入组合A，B和C.假设A = B = 1和C = 0，则输出Y6为1，并且所有其他输出都为零。因此，从真相表中，Minterms表示每个输出方程，并且被给出

使用上述最小术语表达式每个输出，可以通过使用三个不栅极和八个和栅极来实现3到8个解码器的电路。每个不均提供输入的补充，并且栅极会生成一个minterms。

还启用输入激活解码输出取决于输入数据。此解码器的逻辑图如下所示。

对于特定输入组合的给定时间，只有八个输出中的一个高，这为什么这个解码器也称为8个解码器。假设，当ABC = 011时，那么只有和门4都具有高，因此Y3高。

此外，输入中的3位二进制数在输出（相当于八进制数系）的输出时转换为八位数，即如何;它也被称为二进制到八进制的解码器

也可以用最大项表示每个输出方程。在这种情况下，与最小项电路相比，在逻辑电路中进行反相运算。下图是使用与非门的3到8行译码器的真值表。表中的每个输出都给出了一个最大项表示。

在给定的时间只有一个输出低，所有其他输出都将很高。例如，当A = B = 1和C = 0时，输出Y6为零，所有其他输出都是高的，如下图所示。

从上表中，通过使用三个NAND门和三个不门来设计3到8个线路解码器。当NAND门为下面图中所示，NAND门生成每个输出的最大术语时，不会产生输入的补充。

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4至16个解码器

4比16解码器由4个输入和16个输出组成。类似于上面讨论的所有解码器，在这种情况下，在给定时间也只有一个输出将低，并且所有其他输出都很高（使用maxterms）。

这类解码器的真值表如下所示。如果这个解码器的输入是1000，那么输出Y8将是低的，所有其他输出将是高的，如图所示。这对于所有的输入组合都是如此。

从上述真理表中，可以通过使用4个不是栅极和16解码NAND门来实现4到16个解码器。为了解码4位输入的所有可能组合，需要16个（24 = 16）解码门。

值得注意的是，所有NAND门都在该电路上实现，产生如图所示的有效低输出。

由于它选择了基于特定输入组合的16个输出中的一个，因此这些解码器也称为16个解码器。其输出代表了十六位数作为十六进制数系，这种类型的解码器也称为二进制到十六进制解码器。

通过使用解码器的启用输入，可以组合或级联两个或多个解码器以产生具有更多输入位的解码器。下图给出了两个3到8行译码器的级联组合。由A、B、C、Enable E 4路输入和16路Y0 ~ Y7输出组成。

其中一个输入变量用作启用第一3-4解码器的启用输入，并且该相同的输入互补并连接为启用第二解码器的输入。要启用的解码器由最重要的输入变量决定，其他输入变量被馈送到每个解码器。

当启用输入为零时，则启用顶部解码器而禁用其他解码器。然后，最上面的8个解码器输出产生minterm 0000到0111。同样，当enable为1时，启用较低的解码器，禁用较高的解码器。因此，底部解码器输出产生从1000到1111的分钟数。

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解码器的应用

解码器非常适用于仅在输入电平的特定组合的发生时激活特定输出或输出组的应用程序。通常，这些输入水平由寄存器或计数器的输出提供。

当计数器或寄存器连续脉冲解码器输入时，输出将被顺序激活。这些输出可以用作测序信号或定时信号以在特定时间切换设备。

二进制到十进制解码器

解码器用于获取对应于特定输入组合的十进制数字。BCD号码需要4个二进制数字来表示0到9位数，因此由4条输入线组成。它由10个输出线组成，对应于0到9位十进制数字。T.

这种类型的解码器也称为1到10解码器。对于特定的输入组合，输出将被激活，对应于输入组合的十进制等效值。

地址解码器

在许多用途中，解码器广泛用于解码计算机存储器系统中的特定存储器位置。解码器接受CPU生成的地址代码，该地址代码是存储器中特定位置的地址位的组合。

在存储系统中，组合有几个存储器IC，每个存储器IC具有它们的唯一地址以区分其他存储器位置。

在这种情况下，在存储器IC电路中内置的解码器，用于通过解码系统地址的最高有效位来响应于一系列地址来选择存储器IC，从而选择特定的存储器位置或IC。

在更复杂的内存系统中，存储器IC或芯片布置在多个银行中。当微处理器一次想要访问一个或多个字节时，必须同时或单独选择这些存储体。

在这种情况下，必须激活多个解码器。为此，使用级联解码器或者最常用的解码器用可编程逻辑设备替换。

指令解码器

解码器的另一个应用可以在中央处理单元的控制单元中找到。该解码器用于解码程序指令，以便激活特定控制线，使得执行CPU的ALU中的不同操作。

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