Wyjaśnienie dekoderów binarnych: typy, funkcje i zastosowania
2026-04-23 217

Dekodery binarne to ważne elementy elektroniki cyfrowej, które przekształcają wejścia binarne na określone dane wyjściowe.Pomagają systemowi w łatwy sposób wybierać i kontrolować operacje.W tym artykule omówimy dekodery binarne, ich działanie, rodzaje, konstrukcje i zastosowania.

Katalog

Podstawy dekoderów binarnych

A dekoder binarny jest kombinacyjny obwód logiczny który przekształca lub n-bitowy plik binarny wejście imię do 2 unikalne linie wyjściowe.Każde wyjście odpowiada określonej kombinacji wejść.

Mówiąc najprościej, dekoder konwertuje dane binarne na jeden z wielu możliwych wyników.Powszechnie uważa się, że jest to przeciwieństwo enkodera.

Większość dekoderów zawiera aktywne wejście, które sprawdza, czy obwód działa, czy nie.Gdy jest nieaktywny, wszystkie wyjścia pozostają nieaktywne.

Jak działa dekoder binarny

Aktywuje dekoder wynik w jednej linii w oparciu o kombinację wejść. Sygnały wejściowe generowane są za pomocą NIE brama przekształcić i I brama do konsolidacji, pozwalając na prawidłowy cykl produkcyjny.Dowolny wynik z a kombinacja pojedynczych wejść, gdy aktywne wejście określa, czy jest to dekoder, czy nie aktywny.

Typowe typy dekoderów binarnych

Dekoder 2 do 4

Dekoder 2 do 4 ma 2 linie wejściowe i 4 linie wyjściowe.Ze względu na prostą konstrukcję i łatwą implementację jest często stosowany w podstawowych obwodach cyfrowych.

Arkusz informacyjny:

A	B	wyjście
0	0	Y0
0	1	Y1
1	0	Y2
1	1	Y3

Dekoder 3 do 8

Dekoder 3 do 8 ma 3 linie wejściowe i 8 linii wyjściowych.Jest powszechnie stosowany w systemach adresowania i sterowania pamięcią i jest również znany jako dekoder binarny na ósemkowy.

Arkusz informacyjny:

A	B	C	Aktywny wyjście
0	0	0	Y0
0	0	1	Y1
0	1	0	Y2
0	1	1	Y3
1	0	0	Y4
1	0	1	Y5
1	1	0	Y6
1	1	1	Y7

Dekoder 4 do 16

Dekoder 4 do 16 ma 4 linie wejściowe i 16 linii wyjściowych.Jest stosowany w złożonych systemach cyfrowych i nadaje się do dużych projektów, w których potrzebnych jest więcej opcji wyjściowych.

Arkusz informacyjny:

A	B	C	D	Aktywny wyjście
0	0	0	0	Y0
0	0	0	1	Y1
0	0	1	0	Y2
0	0	1	1	Y3
0	1	0	0	Y4
0	1	0	1	Y5
0	1	1	0	Y6
0	1	1	1	Y7
1	0	0	0	Y8
1	0	0	1	Y9
1	0	1	0	Y10
1	0	1	1	Y11
1	1	0	0	Y12
1	1	0	1	Y13
1	1	1	0	Y14
1	1	1	1	Y15

Wraz ze wzrostem liczby wejść liczba wyjść rośnie wykładniczo.

Projekt dekodera binarnego

Krok 1: Zdefiniuj wejścia i wyjścia

Wejście: A, B

Wyjście: Y0, Y1, Y2, Y3

Krok 2: Arkusz informacyjny

Wejście (AB)	wyjście
00	Y0
01	Y1
10	Y2
11	Y3

Krok 3: Wyrażenia logiczne

• Y0 = A'B'

• Y1 = A'B

• Y2 = AB'

• Y3 = AB

Krok 4: Wdrożenie

• Użyj bramek NOT do wygenerowania A' i B'

• Użyj bramek AND, aby uzyskać dowolny wynik

Funkcje logiczne wykorzystujące dekodery binarne

Do implementacji można zastosować dekodery binarne Funkcje logiczne ponieważ każde wyjście a semestr zmiennych wejściowych. Złożone funkcje logiczne można realizować poprzez wybór i połączenie określonych wyjść.

Przykład:

F(A, B, C) = Σ(1, 3, 5, 7)

Aby zaimplementować tę funkcję przy użyciu dekodera binarnego, ponieważ istnieją trzy zmienne wejściowe, użyj dekodera binarnego od 3 do 8.Podłącz wejście A, B, i C na wejściach dekodera, a następnie wybierz wyjścia pasujące do mintermana 1, 3, 5, i 7 (Y1, Y3, Y5 i Y7). Wreszcie te produkty używają lub LUB brama aby uzyskać żądany wynik.

Wyjście bramki OR daje wymaganą funkcję boolowską.

Układ scalony dekodera binarnego (74LS137)

Rysunek 6.  74LS137 Schemat pinów układu scalonego dekodera 3 do 8

The 74LS137 Jest to dekoder 3 na 8 o pojemności bitowej.Posiada trzy linie wejściowe (A, B i C) i osiem linii wyjściowych (Y0 do Y7), z przyciskami umożliwiającymi sterowanie.Zawiera również wbudowaną pętlę przechowującą wartości wejściowe.

W tym dekoderze wyjścia są aktywne NISKIco oznacza, że gdy produkt zostanie wybrany, staje się nim 0 (NISKI) zamiast tego 1, podczas gdy wszystkie inne produkty pozostają WYSOKI.

W systemie pamięci dekoder może służyć do wybierania jednego układu pamięci z kilku.Tylko wybrana linia przechodzi w stan NISKI, co włącza ten konkretny układ.

Przypnij Nie.	Przypnij List	Wpisz	Opis
1	A	Wejście	wybór wejścia (LSB)
2	B	Wejście	Wybierz wejście
3	C	Wejście	Wybierz wejście (MSB)
4	GL̅	Aktywacja/Dezaktywacja	Włącz aktywną redukcję LOW
5	G2̅	Aktywuj to	Włącz aktywny NISKI
6	G1	Aktywuj to	Włącz opcję Aktywny WYSOKI
7	Y7	wyjście	Linia wyjściowa 7 (aktywna LOW)
8	GND	Moc	Ziemia
9	Y6	wyjście	Linia wyjściowa 6 (aktywna LOW)
10	Y5	wyjście	Linia wyjściowa 5 (aktywna LOW)
11	Y4	wyjście	Linia wyjściowa 4 (aktywna LOW)
12	Y3	wyjście	Linia wyjściowa 3 (aktywna LOW)
13	Y2	wyjście	Linia wyjściowa 2 (aktywna LOW)
14	Y1	wyjście	Linia wyjściowa 1 (aktywna LOW)
15	Y0	wyjście	Linia wyjściowa 0 (aktywna LOW)
16	Vcc	Moc	Zasilanie + 5V

Korzystanie z dekoderów binarnych

• Dekodowanie adresu pamięci

• Dekodowanie instrukcji w procesorach

• Wybór urządzenia

• Ilustracje siedmioczęściowe

• Systemy zarządzania danymi

Dekoder binarny a demultiplekser

Funkcje	Binarny Dekoder	Demultiplekser
Funkcja	Wybiera jedną linię wyjściową	Kieruje dane na jedno wyjście
Wejścia	Binarne kody wejściowe	Wprowadzanie danych + wybrane linie
Operacja	Aktywuje jeden wynik	Usprawnia przepływ danych
używać	Wybór / kontrola	Dystrybucja danych

wynik

Dekodery binarne pomagają uprościć obwody cyfrowe, wybierając prawidłowe wyjście z wielu opcji.Są szeroko stosowane w systemach pamięci, procesorach i aplikacjach sterujących.Zrozumienie ich ułatwia naukę i stosowanie koncepcji elektroniki cyfrowej.