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Codificadores e Decodificadores

SEL 0414 - Sistemas Digitais

Prof. Dr. Marcelo Andrade da Costa Vieira

Aula 7

CÓDIGOS:

Códigos/Decodificadores

l  Conjunto organizado de sinais em que a informação é transformada para efetivar o processo de comunicação;

l  Números, letras ou palavras representadas por um grupo especial de símbolos (dígitos binários);

l  Ex. Código BCD, GRAY, ASCII, ...

EMISSOR RECEPTOR

Informação Código

Canal

PROCESSO DE COMUNICAÇÃO

Funções Lógicas Códigos/Decodificadores

1. CÓDIGO GRAY

l  Apenas um bit varia entre dois decimais consecutivos;

l  Representa 16 dígitos;

l  Utilizado para codificação de símbolos em modems.

1. CÓDIGO GRAY

Decimal Gray

Funções Lógicas

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15

0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000

(Variação de apenas 1 bit entre cada algarismo)

AB CD

00

01

11

10

00 01 11 10 0

1

2

3 4

5

6

7 8

9

10

11 12

13

14

15


2. CÓDIGO 2 entre 5

Funções Lógicas

•  (2 bits “1” em 5 bits) → usado em telefonia •  Códigos de 5 bits facilitam:

•  decodificação em alguns casos; •  detecção de erros (BIT DE PARIDADE)


Primeiros códigos alfa numéricos

Funções Lógicas

3. CÓDIGO ASCII •  (“American Standard Code for Information Interchange”)

•  possui 7 bits (128 caracteres) •  versão estendida de 8 bits (256 caracteres) •  mundialmente utilizado para troca de informações

entre equipamentos de comunicação

•  Código Alfa-numérico:

•  algarismos; •  caracteres alfabéticos; •  caracteres especiais (%, ?, &, #...); •  caracteres de controle (<RETURN>...)

•  Código de 7 bits: X6X5X4X3X2X1X0 (X = 0 ou 1)*

* Letra A 100 0001; Letra B 100 0010; Letra a 110 0001; Numeral 1 011 0001....


FIM

CÓDIGO ASCII Funções Lógicas Códigos/Decodificadores

CÓDIGO ASCII “estendido”

Conversão de Binário para ASCII

l  Exemplo 1001000 1000101 1001100 1010000

1001000 1000101 1001100 1010000

H E L P

l  Resposta HELP


DECODIFICADORES x CODIFICADORES

l Decodificador: l Circuito digital que faz a conversão de um código

binário para um outro código ou um número qualquer ;

l Geralmente recebe um código binário na entrada e ativa apenas 1 saída, correspondente ao número decodificado;

l Codificador: l Circuito digital que faz a conversão de um

número (ou um código qualquer) para um código binário;

l Geralmente recebe um dado de entrada onde somente um bit é ativado por vez, e tem como saída um código binário de N bits;


1. Diagrama geral de um DECODIFICADOR

Decodificadores

2. Diagrama geral de um CODIFICADOR

Codificadores

CODIFICADORES 1. Gray Binário

Decimal ABCD S3S2S1S0 0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000

0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1

Codificadores

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15

AB CD 00

00

01

01

0

0

0

0

11 10

1

1

1

1

11

10

0

0

0

0

1

1

1

1

ABCD S3 0000

0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000

0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

S3 = A Gray Binário

AB CD 00

00

01

01

0

1

1

0

11 10

0

1

1

0

11

10

0

1

1

0

0

1

1

0

ABCD S2 0000

0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000

0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1

S2 = AB+AB = A + B Gray Binário

AB CD 00

00

01

01

0

1

1

0

11 10

0

1

1

0

11

10

1

0

0

1

1

0

0

1

ABCD S1 0000

0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000

0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1

S1 = ABC+ABC+ABC+ABC = A+B+C Gray Binário

AB CD 00

00

01

01

0

0

1

1

11 10

0

0

1

1

11

10

0

0

1

1

0

0

1

1

ABCD S2 0000

0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

Gray Binário

S0 = A + B + C + D

CODIFICADORES 1. Gray Binário

ABCD S3S2S1S0

Codificadores

0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000

0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1

A S3

B

C

D

S2

S1

S0

Gray Binário

DECODIFICADORES 2. BCD Display de 7 segmentos


Display de 7 Segmentos - Conjunto de 7 LEDs conectados

a

b

c

d

e

f g

DISPLAY A LED: •  catodo comum (catodos de todos os LEDs aterrados) à acende com nível lógico 1 •  anodo comum (anodos de todos os LEDs ligados em Vcc) à acende com nível lógico 0

Display de 7 Segmentos

AB CD 00

00

01

01

1

1

0

0

11 10

x

1

1

x

11

10

1

1

1

1

x

x

x

x

ABCD a 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 x x x x x x

a = A+C+BD+BD = A+C+B + D

BCD Display de 7 segmentos

DECODIFICADORES 2. BCD Display de 7 segmentos

Funções Lógicas

a

b

c

d

e

f g



l Circuito Lógico

l CI Comercial – 7446

Decodificador BCD Display de 7 segmentos

DECODIFICADORES 3. Binário Decimal (Gerador de Produtos Canônicos)


l  Circuito que tem apenas uma saída ativa (alta ou baixa), de acordo com o produto fundamental correspondente colocado na entrada

A B 1 1 A B 0 1 A B 1 0 A B 0 0

Produto Fundamental B A

Entrada Entrada Saída

A B 0 0 Po A B 0 1 P1 A B 1 0 P2 A B 1 1 P3

A

B P0

P1

P2

P3

2 variáveis

l  Não há combinação de entrada que ative mais de uma saída ao mesmo tempo!



DECODIFICADORES 3. Comercial 74138 (Binário Decimal)


DECODIFICADORES 4. BCD Decimal


CODIFICADORES 5. Octal Binário

Codificadores

EXEMPLOS Codificadores e Decodificadores

l Decodificador:

l Binário → Gray (4 x 4); l Binário → Decimal (4 x 10); l BCD → Display de 7 segmentos (4x7); l Decodificador 3x8, 4x16, 5x32, etc.

l Codificador:

l Gray → Binário (4 x 4); l Octal → Binário (8 x 3); l Decimal → BCD (10x4); l Codificador 8x3, 16x4, 32x5, etc.

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