Mạch giải mã decoder là gì

Mạch giải mã hay decoder là một mạch tổ hợp có ‘n’ dòng đầu vào và tối đa 2n dòng đầu ra. Một trong các đầu ra này sẽ hoạt động ở mức cao dựa trên sự kết hợp của các đầu vào hiện có, khi mạch giải mã được bật. Điều đó có nghĩa là mạch giải mã phát hiện một mã cụ thể. Đầu ra của mạch giải mã là các số hạng tối thiểu của dòng biến đầu vào ‘n’, khi nó được kích hoạt.

Mạch giải mã 2 sang 4

Cho mạch giải mã 2 sang 4 có hai đầu vào A1 & A0 và bốn đầu ra Y3, Y2, Y1 & Y0. Sơ đồ khối của mạch giải mã 2 sang 4 được thể hiện trong hình sau.

Một trong bốn đầu ra này sẽ là ‘1’ cho mỗi tổ hợp đầu vào khi bật, E là ‘1’. Bảng chân trị của mạch giải mã 2 sang 4 như bên dưới.

Từ bảng chân trị, chúng ta có thể viết các hàm Boolean cho mỗi đầu ra như sau:

Y3 = E.A1.A0

Y2 = E.A1.A0 ′

Y1 = E.A1′.A0

Y0 = E.A1′.A0 ′

Mỗi đầu ra có một số hạng tích (product term). Vì vậy, có tổng cộng bốn số hạng tích. Chúng tôi có thể triển khai bốn số hạng tích này bằng cách sử dụng bốn cổng AND có ba đầu vào mỗi đầu vào & hai inverter. Sơ đồ mạch giải mã 2 sang 4 như trong hình sau.

Do đó, các đầu ra của mạch giải mã 2 sang 4 là số hạng tối thiểu của hai biến đầu vào A1 & A0, khi kích hoạt, E bằng một. Nếu kích hoạt, E bằng 0, thì tất cả các đầu ra của mạch giải mã sẽ bằng không.

Tương tự, mạch giải mã 3 sang 8 tạo ra tám số hạng tối thiểu của ba biến đầu vào A2, A1 & A0 và mạch giải mã 4 sang 16 tạo ra mười sáu số hạng tối thiểu của bốn biến đầu vào A3, A2, A1 & A0.

Triển khai mạch giải mã bậc cao hơn

Bây giờ, chúng ta hãy triển khai hai mạch giải mã bậc cao sau đây bằng cách sử dụng mạch giải mã bậc thấp hơn.

Mạch giải mã 3 sang 8

Mạch giải mã 4 sang 16

Mạch giải mã 3 sang 8

Trong phần này, chúng ta hãy triển khai mạch giải mã 3 sang 8 bằng cách sử dụng mạch giải mã 2 sang 4. Chúng ta biết rằng mạch giải mã 2 sang 4 có hai đầu vào, A1 & A0 và bốn đầu ra, Y3 đến Y0. Trong khi, mạch giải mã 3 sang 8 có ba đầu vào A2, A1 & A0 và tám đầu ra, Y7 đến Y0.

Chúng ta có thể tìm số lượng mạch giải mã bậc thấp hơn cần thiết để triển khai mạch giải mã bậc cao hơn bằng cách sử dụng công thức sau.

Số lượng bộ giải mã bậc thấp hơn cần thiết = m2/m1

Trong đó

m1 là số đầu ra của bộ giải mã bậc dưới.

m2 là số đầu ra của bộ giải mã bậc cao hơn.

Ở đây, m1 = 4 và m2 = 8. Thay thế, hai giá trị này trong công thức trên ta có

m2/m1 = 2

Do đó, chúng ta cần 2 mạch giải mã 2 sang 4 để triển khai một mạch giải mã 3 sang 8. Sơ đồ khối của mạch giải mã 3 sang 8 sử dụng mạch giải mã 2 sang 4 được thể hiện trong hình sau.

Các đầu vào song song A1 & A0 được áp dụng cho mỗi mạch giả mã 2 sang 4. Phần bổ sung của đầu vào A2 được kết nối với Enable, E của bộ giải mã thấp hơn từ 2 sang 4 để nhận các đầu ra, Y3 đến Y0. Đây là bốn số hạng tối thiểu thấp hơn. Đầu vào, A2 được kết nối trực tiếp với Enable, E của bộ giải mã trên 2 sang 4 để nhận các đầu ra, Y7 đến Y4. Đây là bốn số hạng tối thiểu cao hơn.

Mạch giải mã 4 sang 16

Trong phần này, chúng ta hãy triển khai mạch giải mã 4 sang 16 bằng cách sử dụng mạch giải mã 3 sang 8. Chúng ta biết rằng mạch giải mã 3 sang 8 có ba đầu vào A2, A1 & A0 và tám đầu ra, Y7 đến Y0. Trong khi, mạch giải mã 4 sang 16 có bốn đầu vào A3, A2, A1 & A0 và mười sáu đầu ra, Y15 đến Y0

Chúng ta đã biết công thức sau để tìm số mạch giải mã bậc thấp hơn cần thiết ở trên.

Thay thế, m1 = 8 và m2 = 16 vào công thức ta có

m2/m1 = 2

Do đó, chúng ta cần 2 mạch giải mã từ 3 sang 8 để triển khai 1 mạch giải mã 4 sang 16. Sơ đồ khối của mạch giải mã 4 sang 16 sử dụng mạch giải mã 3 sang 8 được thể hiện trong hình sau.

Các đầu vào song song A2, A1 & A0 được áp dụng cho mỗi mạch giải mã từ 3 sang 8. Phần bổ sung của đầu vào, A3 được kết nối với Enable, E của bộ giải mã thấp hơn từ 3 sang 8 để nhận các đầu ra, Y7 đến Y0. Đây là tám số hạng tối thiểu thấp hơn. Đầu vào, A3 được kết nối trực tiếp với Enable, E của bộ giải mã 3 sang 8 trên để nhận các đầu ra, Y15 đến Y8. Đây là tám số hạng tối thiểu cao hơn.

>>> Nếu bạn đang cần thiết kế mạch PCB hãy liên hệ ngay với Điện Tử Tương Lai để được hỗ trợ