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Codificadores e Descodificadores

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Codificadores e Descodificadores

  1. 1. Codificadores e descodificadores Os codificadores e descodificadores são circuitos que transformam informações obtidas de determinada maneira em umas informações em outra forma de código que possam ser usadas pelos circuitos seguintes. Como a transformação dos códigos que ocorrem com maior frequência nos circuitos digitais são as que envolvem a passagem de sinais na forma binária para a forma digital e vice-versa, os termos codificadores e descodificadores são específicos para estes tipos de sinais. Assim, denominamos codificadores os circuitos que transformam sinais obtidos na forma decimal em sinais binários ou BCD (Binary Coded Decimal) ou ainda sinais obtidos a partir de 16 entradas em sinais codificados em hexadecimal qwenquanto denominamos descodificadores os circuitos que convertem sinais binários ou BCD em sinais decimais ou de outro tipo, como por exemplo os hexadecimais ou ainda capazes de excitar um mostrador de 7 segmentos. Analisemos os dois tipos de circuitos. Codificadores Podemos definir de forma simples um circuito codificador como um circuito que seja capaz de converter um sinal de determinado tipo, como por exemplo decimal, num sinal digital ou BCD. Assim, se tivermos 10 chaves de acionamento ou 10 entradas de sinais diferentes que representem valores entre 0 e 9, um codificador, como o mostrado na figura 1 fará a conversão desses sinais em BCD.
  2. 2. Neste sistema temos 10 entradas e 4 saídas com a obtenção de níveis lógicos conforme a seguinte tabela verdade: Observe que nesta tabela a saída que representa o dígito menos significativo (LSB) é S1 enquanto a saída que representa o dígito mais significativo MSB) é S4. Assim, os "pesos" das saídas nesta tabela e nas que são dadas como exemplo neste artigo são: S1 = 1 S2 = 2 S3 = 4 S4 = 8
  3. 3. Da mesma forma podemos ter um circuito codificador que converta os sinais de 16 entradas em sinais correspondentes a uma informação hexadecimal. A tabela verdade para tal codificador mostrado na figura 2 será:
  4. 4. Um circuito prático de um codificador pode ser obtido tanto a partir da utilização de portas lógicas como a partir de uma matriz de diodos. O processo que utiliza uma matriz de diodos é o mais simples de entender pela sua própria estrutura que visualmente corresponde a própria tabela verdade. Assim, para o caso da decodificação de 10 entradas em saídas BCD podemos elaborar a matriz mostrada na figura 3.
  5. 5. Veja então que o que temos de fazer é simplesmente colocar um diodo nas linhas em que precisamos de um nível lógico 1 e não colocar diodo nenhum nas linhas em que o nível lógico deva ser 0. Isso significa que nas linhas em que temos o diodo, quando a entrada vai ao nível alto, a corrente pode circular produzindo assim uma tensão de saída (nível alto) no resistor de carga correspondente, conforme mostra a figura 4. Deve-se apenas considerar que neste circuito, utilizando-se diodos de silício temos uma queda de tensão da ordem de 0,7 volts na saída, o que deve ser compensado. Veja que, com este tipo de circuito é possível "programar" o codificador para se ter saídas digitais de qualquer combinação a partir de uma entrada. Assim, conforme mostra a figura 5, nada impede que tenhamos uma sequência completamente diferente da convencional para a codificação de um circuito de 4 entradas.
  6. 6. Neste circuito temos a seguinte tabela verdade: Descodificador Segundo nossa definição, um circuito descodificador faz exatamente "o contrário" do codificador, passando um conjunto de sinais BCD, binário ou de outra forma normalmente usada pelos circuitos digitais para a forma decimal ou outra forma que seja apropriada a excitação de um display. Na figura 6 temos o que seria um bloco de um descodificador de 4 entradas operando em binário que fornece uma saída de 10.
  7. 7. A tabela verdade para um circuito descodificador deste tipo seria a seguinte: Um outro tipo de descodificador muito usado em projetos eletrônicos que envolvem displays é o descodificador BCD para 7 segmentos. Conforme mostra a figura 8, os displays de 7 segmentos podem formar algarismos de 0 a 9 e alguns outros símbolos acendendo uma combinação de 7 diodos eletroluminescentes ou LEDs.
  8. 8. Assim, o que temos de fazer é entrar com os sinais BCD no circuito conveniente e obter na saída os níveis que acionem os segmentos correspondentes ao dígito que deve aparecer. Uma tabela verdade para os algarismos de 0 a 9 seria a seguinte: Observe que a condição de máximo consumo do display ocorre quando temos o algarismo 8 pois todos os dígitos são acesos. Para um circuito hexadecimal poderíamos ter as condições adicionais mostradas na figura 9.

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