Codificadores

Circuitos de codificación binaria: convierten entradas one-hot o de prioridad en códigos binarios compactos.

Un codificador convierte un conjunto de entradas en un código binario compacto. En un codificador simple, exactamente una entrada está activa a la vez, y la salida es la representación binaria de la posición de esa entrada. Los codificadores de prioridad manejan el caso en que múltiples entradas pueden estar activas simultáneamente, codificando la entrada de mayor prioridad.

Objectives

  • Diseñar codificadores simples de 4 a 2 y de 8 a 3 a partir de tablas de verdad
  • Comprender el problema con los codificadores simples cuando múltiples entradas están activas
  • Diseñar y usar codificadores de prioridad
  • Identificar el 74HC148 (codificador de prioridad de 8 a 3) y sus características de cascada

Key Takeaways

  • Los codificadores convierten entradas one-hot (o de prioridad) a códigos binarios compactos
  • Los codificadores simples solo funcionan cuando exactamente una entrada está activa
  • Los codificadores de prioridad manejan múltiples entradas activas codificando la de mayor prioridad
  • El indicador de válido/selección de grupo indica si alguna entrada está activa
  • El 74HC148 es el codificador de prioridad estándar de 8 a 3 con capacidad de cascada
  • Los codificadores son el complemento funcional de los decodificadores

Applications

  • Codificación de Teclado: Conversión de pulsaciones de teclas a códigos de escaneo.
  • Prioridad de Interrupciones: Codificación de la solicitud de interrupción de mayor prioridad para la CPU.
  • Codificación de Posición: Conversión de posiciones de interruptores o salidas de sensores a binario.
  • Compresión de Datos: Reducción del número de líneas necesarias para representar datos.

Practice Problems

Problem 1: Escribe las expresiones de salida para un codificador simple de 4 a 2.

Problem 2: Un codificador de prioridad de 8 a 3 tiene entradas D7=0, D6=1, D5=1, D4=0, D3=1, D2=0, D1=0, D0=1. ¿Cuál es la salida?

Problem 3: ¿Por qué falla un codificador simple cuando D2 y D5 están ambas activas?

Problem 4: ¿Cuántos CIs 74HC148 (codificador de prioridad de 8 a 3) se necesitan para un codificador de prioridad de 32 entradas?