Sistemas Digitales Circuitos Codificadores Se definen como tal, a circuitos combinacionales que tienen 2 n entradas y n salidas, aunque en algunos casos prácticos, suelen tener menos entradas. A cada una de las entradas se asigna un número y la activación de ellas, produce en la salida una combinación binaria correspondiente a dicho número.puede estar expresado en decimal u octal. En otras palabras, un circuito codificador es un circuito combinacional conversor de sistemas numéricos a binario. Existen también los que se denominan Codificadores ASCII, usados como interfaz entre el teclado y el procesador en un sistema computacional u otro. Cada presión sobre una tecla produce un número binario en código ASCII. Bajo esta descripción, los codificadores son interfaces entre teclados y procesadores. Otra aplicación se encuentra en las calculadoras. Aquí l codificador recibe la información en decimal y la convierte a binario. Por ejemplo, si la tecla presionada es 4, la salida del circuito debe ser 100. (Fig-2) Uno de estos circuitos lo representa el codificador Decimal / BCD que cuenta con diez entradas y cuatro salidas, (Fig-1) Para este caso suele no indicarse en dígito cero pues en el proceso la tecla no produce ningún efecto. E 0 N 1 T 2 S o S R 3 A A 4 S 1 L D 5 I A 6 S 2 D S 7 A 8 S 3 S 9 Figura 1: Esquema de un codificador. 7 8 9 4 5 6 1 2 3 0 CODIFICADOR BCD Figura 2: Aplicación de un codificador. 11
Estos circuitos es posible implementarlos con una matriz de diodos. De la misma forma, también, se pueden realizar con compuertas lógicas. Uno de ellos se muestra en la figura 3 en la cual se emplean compuertas OR. Las entradas se identifican con la letra E y las salidas con la letra S. Los codificadores decimal/ BCD son los únicos. Existen de acuerdo a necesidad, pero todos ellos entregan a su salida un código binario. E 9 E 8 E 7 E 6 E 5 E 4 E 3 E 2 E 1 E 0 E 1 + E 3 + E 5 + E 7 + E 9 E 2 + E 3 + E 6 + E 7 E 4 + E 5 + E 6 + E 7 E 8 + E 9 Figura 3: Codificador decimal/ BCD usando compuertas OR. Codificación sin Prioridad Las estructuras lógicas vistas corresponden a los llamados codificadores sin prioridad, en los cuales solo puede haber activada una entrada a la vez. Si ello no ocurre la salida binaria es errónea pues los estados de la salida se superponen. 12
Codificación con Prioridad A diferencia del sistema anterior, en este esquema es posible activar más de una entrada simultáneamente. La combinación binaria de salida corresponde a la expresión de entrada de mayor peso o más significativa. Por ejemplo, si se activan al mismo tiempo los dígitos decimales 5 y 8, la combinación de salida corresponde (1000) 2 Codificador DECIMAL / BCD Según lo expuesto, este es un circuito que debe poseer 10 entradas y 4 salidas. Las líneas de entrada corresponden a los diez dígitos que conforman el sistema decimal y las salidas, a los cuatro bits necesarios para conformar el número decimal de mayor peso, nueve (9). Las líneas de entrada se identifican como I (in) o bien como E (entrada) y las salidas como O ( out ). Es común que en la representación esquemática de los circuitos integrados, (CI), los terminales correspondientes a él, (patillas) se identifiquen fuera del esquema y los correspondientes a las entradas, dentro de é Por otro lado, las entradas inversoras (negadas o complementadas) se representan en los esquemas, generalmente, por un círculo, aunque algunos fabricantes, en menor grado, usan un triángulo para ello. Un ejemplo de codificador de este tipo, es el CI 74147, disponible en TTL y CMOS. Se activa con lógica negativa. Es decir, por nivel de excitación lógico 0. En la figura cuatro (4) se muestra la simbología normalizada 11 I 1 O 0 9 12 13 1 2 3 4 I 2 O 1 I 3 I 4 O 2 I 5 I 6 O 3 I 7 7 6 14 5 10 15 I 8 I 9 NC V cc GND 16 8 Fig.-4: Esquema CI 74147. 13
I 9 I 8 I 7 I 6 I 5 I 4 I 3 I 2 I 1 I 0 N O 3 O 2 O 1 O 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 2 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 3 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 4 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 5 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 6 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 7 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 8 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 1 0 0 1 Fig.-5: Tabla de Verdad del Codificador Decimal / BCD CI 74147 Codificador BCD / Decimal Similar al esquema anterior, este realiza la transformación de código binario BCD a código decimal. En base a ello, se desprende que cuenta con cuatro líneas de entrada, I 0 a I 3 y diez líneas de salida, de O 0 a O 9. A nivel práctico un CI que realiza esta función es el CI 7442. En la figura 6 se muestra su tabla de verdad y en la figura 7, el esquema representativo de la distribución de las líneas de entrada y salida, respectivamente. En las líneas de entrada se aplica una combinación binaria en BCD y en las líneas de salida se obtiene la combinación decimal correspondiente al binario aplicado a las entradas.la activación del sistema se produce por nivel lógico 0 en las entradas. Decimal I 3 I 2 I 1 I 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 2 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 3 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 4 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 5 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 6 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 7 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 8 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 9 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 Fig.-6: Tabla de Verdad del Codificador BCD / Decimal 7442 14
A B C D Vcc 7442 GND 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 15