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Aula 7Aula 7Aula 7Aula 7
Codificadores e DecodificadoresCodificadores e DecodificadoresCodificadores e DecodificadoresCodificadores e Decodificadores
SEL 0414 - Sistemas DigitaisSEL 0414 - Sistemas Digitais
Prof. Dr. Marcelo Andrade da Costa VieiraProf. Dr. Marcelo Andrade da Costa Vieira
Códigos/Decodificadores
CÓDIGOS:CÓDIGOS:
Conjunto organizado de sinais em que a informaçãoé transformada para efetivar o processo deConjunto organizado de sinais em que a informaçãoé transformada para efetivar o processo dep pcomunicação;Números, letras ou palavras representadas por um
p pcomunicação;Números, letras ou palavras representadas por umgrupo especial de símbolos (dígitos binários);Ex. Código BCD, GRAY, ASCII, ...grupo especial de símbolos (dígitos binários);Ex. Código BCD, GRAY, ASCII, ...
PROCESSO DE COMUNICAÇÃOPROCESSO DE COMUNICAÇÃO
EMISSOREMISSOR RECEPTORRECEPTOR
InformaçãoInformaçãoCódigoCódigo
EMISSOREMISSOR RECEPTORRECEPTORCanalCanal
Funções LógicasCódigos/Decodificadores
1. CÓDIGO GRAY1. CÓDIGO GRAY
Apenas um bit variaApenas um bit variaApenas um bit varia entre dois decimais consecutivos;
Apenas um bit varia entre dois decimais consecutivos;;
Representa 16 dígitos;
;
Representa 16 dígitos;Representa 16 dígitos;
Utilizado para
Representa 16 dígitos;
Utilizado paraUtilizado para codificação de símbolos em modems
Utilizado para codificação de símbolos em modemssímbolos em modems.símbolos em modems.
1. CÓDIGO GRAY1. CÓDIGO GRAYFunções LógicasCódigos/Decodificadores
1. CÓDIGO GRAY1. CÓDIGO GRAY(Variação de apenas 1 bit entre cada algarismo)(Variação de apenas 1 bit entre cada algarismo)
Decimal GrayDecimal Gray00 000000000123
0123
00000001001100100 0
00000001001100100 0
AB00 01 11 104
567
4567
0110011101010100
0110011101010100
CD00
01
00 01 11 100
1 6
7 8
9 14
15789
1011
789
1011
01001100110111111110
01001100110111111110
01
11
10
1
2
3 4
5
6 9
10
11 12
13
14
11121314
11121314
1110101010111001
1110101010111001
10 3 4 11 12
14151415
1001100010011000
Funções LógicasCódigos/Decodificadores
2. CÓDIGO 2 entre 52. CÓDIGO 2 entre 5
• (2 bits “1” em 5 bits) → usado em telefonia• Códigos de 5 bits facilitam:
d difi ã l
• (2 bits “1” em 5 bits) → usado em telefonia• Códigos de 5 bits facilitam:
d difi ã l• decodificação em alguns casos;• detecção de erros (BIT DE PARIDADE)• decodificação em alguns casos;• detecção de erros (BIT DE PARIDADE)
Primeiros códigos alfa numéricos Primeiros códigos alfa numéricos
Funções LógicasCódigos/Decodificadores
3. CÓDIGO ASCII3. CÓDIGO ASCII• (“American Standard Code for Information Interchange”)• (“American Standard Code for Information Interchange”)
• possui 7 bits (128 caracteres)• versão estendida de 8 bits (256 caracteres)• possui 7 bits (128 caracteres)• versão estendida de 8 bits (256 caracteres)( )• mundialmente utilizado para troca de informações
entre equipamentos de comunicação
( )• mundialmente utilizado para troca de informações
entre equipamentos de comunicação
• Código Alfa-numérico:
• algarismos;
• Código Alfa-numérico:
• algarismos;• algarismos;• caracteres alfabéticos;• caracteres especiais (%, ?, &, #...);
t d t l ( RETURN )
• algarismos;• caracteres alfabéticos;• caracteres especiais (%, ?, &, #...);
t d t l ( RETURN )• caracteres de controle (<RETURN>...)
• Código de 7 bits: X6X5X4X3X2X1X0 (X = 0 ou 1)*
• 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....* Letra A 100 0001; Letra B 100 0010; Letra a 110 0001; Numeral 1 011 0001....
CÓDIGO ASCII CÓDIGO ASCII Funções LógicasCódigos/Decodificadores
FIMFIM
CÓDIGO ASCII “estendido” CÓDIGO ASCII “estendido”
Funções LógicasCódigos/Decodificadores
Conversão de Binário para ASCIIConversão de Binário para ASCII
Exemplo 1001000 1000101 1001100 1010000
1001000 1000101 1001100 1010000
H E L P
Resposta HELPp
DECODIFICADORES x CODIFICADORESDECODIFICADORES x CODIFICADORESFunções LógicasCódigos/Decodificadores
Decodificador:Circuito digital que faz a conversão de um código
Decodificador:Circuito digital que faz a conversão de um códigoCircuito digital que faz a conversão de um códigobinário para um outro código ou um númeroqualquer ;
Circuito digital que faz a conversão de um códigobinário para um outro código ou um númeroqualquer ;qua que ;Geralmente recebe um código binário na entradae ativa apenas 1 saída, correspondente ao
qua que ;Geralmente recebe um código binário na entradae ativa apenas 1 saída, correspondente aonúmero decodificado;número decodificado;
Codificador:Codificador:Codificador:Circuito digital que faz a conversão de umnúmero (ou um código qualquer) para um código
Codificador:Circuito digital que faz a conversão de umnúmero (ou um código qualquer) para um código( g q q ) p gbinário;Geralmente recebe um dado de entrada onde
( g q q ) p gbinário;Geralmente recebe um dado de entrada ondesomente um bit é ativado por vez, e tem comosaída um código binário de N bits;somente um bit é ativado por vez, e tem comosaída um código binário de N bits;
Decodificadores
1. Diagrama geral de um DECODIFICADOR1. Diagrama geral de um DECODIFICADOR
Codificadores
2. Diagrama geral de um CODIFICADOR2. Diagrama geral de um CODIFICADOR
CODIFICADORESCODIFICADORESCodificadores
1. Gray Binário1. Gray Binário
Decimal ABCD S3S2S1S0Decimal ABCD S3S2S1S0
00000000 0 0 0 00 0 0 000 0000000100110010
0000000100110010
0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 1
0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 1
0123
0123
0110011101010100
0110011101010100
0 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 1
0 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 1
4567
4567 0100
110011011111
0100110011011111
0 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 0
0 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 0
789
10
789
101110101010111001
1110101010111001
1 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 0
1 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 0
11121314
11121314 1001
100010011000
1 1 1 01 1 1 11 1 1 01 1 1 1
14151415
Gray Binário
S3S3 = A= A
ABABCDCD 0000 0101 1111 1010ABCD S3ABCD S3
00000000 00 CDCD
0000 00 00 11 11
0000000100110010
0000000100110010
0000
0000
0101 0000 11110110011101010100
0110011101010100
0000
0000
1111 00 00 11 11
0100110011011111
0100110011011111
0111
0111
1010 0000 1111
1110101010111001
1110101010111001
1111
11111001
100010011000
1111
Gray Binário
S2S2 = AB+AB = A + B= AB+AB = A + B
ABABCDCD 0000 0101 1111 1010ABCD S2ABCD S2
00000000 00 CDCD
0000 00 11 00 11
0000000100110010
0000000100110010
0000
0000
0101 1100 11000110011101010100
0110011101010100
1111
1111
1111 00 11 00 11
0100110011011111
0100110011011111
1000
1000
1010 1100 1100
1110101010111001
1110101010111001
0111
01111001
100010011000
1111
Gray Binário
S1S1 = ABC+ABC+ABC+ABC = A+B+C= ABC+ABC+ABC+ABC = A+B+C
ABABCDCD 0000 0101 1111 1010ABCD S1ABCD S1
00000000 00 CDCD
0000 00 11 00 11
0000000100110010
0000000100110010
0011
0011
0101 1100 11000110011101010100
0110011101010100
0011
0011
1111 11 00 11 00
0100110011011111
0100110011011111
1001
1001
1010 0011 0011
1110101010111001
1110101010111001
1001
10011001
100010011000
1111
Gray Binário
S0S0 = A + B + C + D= A + B + C + D
ABABCDCD 0000 0101 1111 1010ABCD S2ABCD S2
00000000 00 CDCD
0000 00 11 00 11
0000000100110010
0000000100110010
0101
0101
0101 0011 00110110011101010100
0110011101010100
0101
0101
1111 00 11 00 11
0100110011011111
0100110011011111
1010
1010
1010 0011 0011
1110101010111001
1110101010111001
1010
10101001
100010011000
0101
CODIFICADORESCODIFICADORESCodificadores
1. Gray Binário1. Gray BinárioGrayGray BinárioBinário
ABCD S3S2S1S0ABCD S3S2S1S0
00000000 0 0 0 00 0 0 0
AA S3S3
G ayG ay á oá o
00000001001100100110
00000001001100100110
0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 0
0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 0
BBS2S2
0110011101010100
0110011101010100
0 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 1
0 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 1
BB
S1S101001100110111111110
01001100110111111110
0 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 1
0 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 1
CC1
1110101010111001
1110101010111001
1 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 0
1 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 0 DD
S0S0
1001100010011000
1 1 1 01 1 1 11 1 1 01 1 1 1
DECODIFICADORESDECODIFICADORESFunções LógicasCódigos/Decodificadores
2. BCD Display de 7 segmentos2. BCD Display de 7 segmentos
LEDLED
Display de 7 SegmentosDisplay de 7 Segmentos- Conjunto de 7 LEDs conectados
Display de 7 SegmentosDisplay de 7 Segmentos
aa
bbffDISPLAY A LED:DISPLAY A LED:
ffgg • catodo comum (catodos de todos os LEDs
aterrados) acende com nível lógico 1• catodo comum (catodos de todos os LEDsaterrados) acende com nível lógico 1
ccee • anodo comum (anodos de todos os LEDsligados em Vcc) acende com nível lógico 0• anodo comum (anodos de todos os LEDsligados em Vcc) acende com nível lógico 0
dd
11
1
BCD Display de 7 segmentos
aa = A+C+BD+BD = A+C+B + D= A+C+BD+BD = A+C+B + D
ABABCDCD 0000 0101 1111 1010ABCD aABCD a
00000000 11 CDCD
0000 11 00 xx 11
0000000100100011
0000000100100011
1011
1011
0101 1100 11xx0100010101100111
0100010101100111
0111
0111
1111 11 11 xx xx
0111100010011010
0111100010011010
111x
111x
1010 1111 xxxx
1011110011011110
1011110011011110
xxxx
xxxx1110
111111101111
xxxx
DECODIFICADORESDECODIFICADORESFunções LógicasCódigos/Decodificadores
2. BCD Display de 7 segmentos2. BCD Display de 7 segmentos
aaaa
bbff bbffgg
ccee
dd
Funções LógicasCódigos/Decodificadores
Circuito LógicoCircuito Lógico
Decodificador BCD Display de 7 segmentos
CI Comercial – 7446CI Comercial – 7446
DECODIFICADORESDECODIFICADORESFunções LógicasCódigos/Decodificadores
3. Binário Decimal (Gerador de Produtos Canônicos)3. Binário Decimal (Gerador de Produtos Canônicos)
Circuito que tem apenas uma saída ativa (alta oubaixa) de acordo com o produto fundamentalbaixa), de acordo com o produto fundamentalcorrespondente colocado na entrada
Produto FundamentalBA
A B10A B00
A B01A B10
A B11
DECODIFICADORESDECODIFICADORESFunções LógicasCódigos/Decodificadores
2 ariá eis2 ariá eis3. Binário Decimal (Gerador de Produtos Canônicos)3. Binário Decimal (Gerador de Produtos Canônicos)
Entrada Entrada SaídaEntrada Entrada Saída AAPP
2 variáveis2 variáveis
A B 0 0 Po
A B 0 1 P1
A B 0 0 Po
A B 0 1 P1
BBP0P0
1
A B 1 0 P2
A B 1 1 P3
1
A B 1 0 P2
A B 1 1 P3
P1P1
A B 1 1 P3A B 1 1 P3
P2P2Não há combinação
P3P3
çde entrada que ative mais de uma saída ao mesmo 33saída ao mesmo tempo!
DECODIFICADORESDECODIFICADORESFunções LógicasCódigos/Decodificadores
3. Binário Decimal (Gerador de Produtos Canônicos)3. Binário Decimal (Gerador de Produtos Canônicos)
DECODIFICADORESDECODIFICADORESFunções LógicasCódigos/Decodificadores
3. Comercial 74138 (Binário Decimal)3. Comercial 74138 (Binário Decimal)
DECODIFICADORESDECODIFICADORESFunções LógicasCódigos/Decodificadores
4. BCD Decimal4. BCD Decimal
CODIFICADORESCODIFICADORESCodificadores
5. Octal Binário5. Octal Binário
EXEMPLOSEXEMPLOSCodificadores e Decodificadores
Decodificador:Decodificador:Binário → Gray (4 x 4);Binário → Decimal (4 x 10);Binário → Gray (4 x 4);Binário → Decimal (4 x 10);Binário → Decimal (4 x 10);BCD → Display de 7 segmentos (4x7);D difi d 3 8 4 16 5 32 t
Binário → Decimal (4 x 10);BCD → Display de 7 segmentos (4x7);D difi d 3 8 4 16 5 32 tDecodificador 3x8, 4x16, 5x32, etc.Decodificador 3x8, 4x16, 5x32, etc.
Codificador:Codificador:Codificador:Gray → Binário (4 x 4);
Codificador:Gray → Binário (4 x 4);Octal → Binário (8 x 3);Decimal → BCD (10x4);Octal → Binário (8 x 3);Decimal → BCD (10x4);( )Codificador 8x3, 16x4, 32x5, etc.
( )Codificador 8x3, 16x4, 32x5, etc.
FIMFIM