Codificadors i decodificadors

CODIFICADORS
Els codificadors serveixen per convertir un número decimal en binari (BCD). Hi ha dos integrats que realitzen
aquesta funció: el 74147 i el 74148.
1, 2, 3, 4... Entrades
A0, A1, A2, EO i GS Sortides
A, B, C i D Sortides
0, 1, 2, 3, 4... i E1 Entrades
NC No connecta
Vcc i GND Alimentació
Vcc i GND Alimentació
Integrat 74147
Entrades
123456789
111111111
Sortides
DCBA
1111
XXXXXXXX0
0110
XXXXXXX01
0111
XXXXXX011
1000
XXXXX0111
1001
XXXX01111
1010
XXX011111
1011
XX0111111
1100
X01111111
1101
1
011111111
1110
L'integrat 74147 té les entrades i sortides negades. Si per exemple volem fer entrar el número 5, haurem
d'introduir un 0 en el pin corresponent, i un 1 en els pins dels números 6 al 9 ambdós inclosos. D'aquesta
manera en el integrat entra el contrari del que li posem, que seria un 1 al pin del número 5 i un 0 als números
correlatius.
Una sol·lució per no haver de posar−li un 0 al número que volem codificar i per evitar confusions, és posar
una porta NOT en cada interruptor que controla un número. Així, quan nosaltres accionem un interruptor
introduint teòricament un 1 lògic, el que realment estarem fent serà enviar un 0 al pin del número
sel·leccionat.
Ara ja només faria falta negar també les sortides, ja que també surten negades del integrat. Si no es neguessin,
en comptes de, per exemple, tindre el número 5 com a 0101, el que tindriem seria 1010, que és el 10.
Integrat 74148
Entrades
E1
01234567
XXXXXXXX
1
Sortides
A2 A1 A0
111
GS EO
11
0
11111111
111
10
0
XXXXXXX0
000
01
0
XXXXXX01
001
01
0
XXXXX011
010
01
0
XXXX0111
011
01
0
XXX01111
100
01
0
XX011111
101
01
0
X0111111
110
01
0
01111111
111
01
Aquest integrat també té les entrades i sortides negades, excepte l'entrada E1 i les sortides GS i EO. Per tant,
també s'haurà de fer el mateix que en el 74147. La entrada E1 és una entrada habilitadora, que ha de estar a 0
si es vol que el integrat codifiqui la entrada. Si no es posa a 0 i es deix el pin a l'aire o a 1, totes les sortides
estaran a un 1 lògic independenment del que hi hagi en les entrades.
Les sortides GS i EO son complementàries, les quals només he fet servir en la pràctica següent. Aquestes
funcionen de la següent manera:
• Quan hi ha un número en la entrada, amb E1 a 0, i s'està codificant aquest número, la sortida EO està
a 1 i la GS a 0.
• I quan no hi ha cap número per codificar en la entrada, que és el mateix que dir que s'està convetint el
0 a binari, la EO està a nivell baix (a 0) i la GS a nivell alt.
2
DECODIFICADORS
Els decodificadors serveixen per convertir de BCD a decimal. La taula de la veritat i el símbol del 7442 són:
No.
0
BCD (entrada)
DCBA
0000
Decimal (sortida)
0123456789
0111111111
1
0001
1011111111
2
0010
1101111111
3
0011
1110111111
4
0100
1111011111
5
0101
1111101111
6
0110
1111110111
7
0111
1111111011
8
1000
1111111101
9
1001
1111111110
Com que aquest té les sortides negades, el que farem al decodificar algun número és que en la sortida decimal
d'aquest número hi haurà un 0. Per tant, si es vol que hi hagi un 1 haurem de negar cada sortida amb una porta
NOT.
A, B, C i D Entrades BCD
0, 1, 2, 3... Sortides decimals
Vcc i GND Alimentaciò
Connexiò de dos 74148
En aquest exercici el que voliem aconseguir era connectar dos codificador 74148 per tal de poder codificar de
10 a 17. El procediment seguit va ser el següent:
• Vam agafar dos 74148 i els vam connectar així:
3
Les entrades estan connectades a uns interruptors. Quan, per exemple, s'activa l'interuptor 3, es codifica el
número 3 en BCD i apareix en les sortides C1, B1 i A1. Llavors, la sortida E0 del primer 74148 envia un 1 a
la entrada E1 del segon i d'aquest segon aprofitem la seva E0 per fer les desenes codificant A0 a 7 segments
per visualitzar un 1.
7447 − DECODIFICADOR BCD A 7 SEGMENTS
Aquest decodificador es fa servir per mostrar números en un display. El display que es fa servir és de ànode
comú, per tant, per a que s'activi un segment se li ha de fer entrar un 0 al pin corresponent. Les
característiques del 7447 són:
4
OA, OB, etc.....Sortides
A, B, C i D........Entrades BCD
LT'....................Lamp Test
BI/RBO'............Blanking input /
Ripple Blanking Output
RBI'..................Ripple Blanking Input
Per a que aquest display d'ànode comú funcioni s'ha de
connectar el pin corresponent de Vcc a nivell alt i les
entrades per a que cada segement s'il·lumini han d'anar
a nivell baix.
Pràctiques fetes amb el 7447
5
• Se'ns va proposar montar un circuit per tal de mostrar en un display els números de 0 a 9, amb BCD
d'entrada i decodificant a 7 segments. Aquest exercici el vam resoldre de la següent manera:
♦ Vam agafar l'integrat 7447 i li vam conectar les entrades A, B, C i D, cada una controlada
amb un interruptor. Les sortides les vam passar pel bloc de resistències i tot seguit cap al
display, cada una a la corresponent entrada. Així ja podiem posar un número en BCD i
tindre'l visualitzat en decimal. Si, per exemple, activavem els interruptors B i D, es veia el
número 5, ja que en BCD feiem entrar el número 0101.
Una característica d'aquest decodificador és que quan li entrem un número que en un sol display no es pot
representar en decimal, que són els que hi ha entre el 10 i el 15 (en BCD serien entre el 1010 i el 1111), ho
representa d'una manera diferent, que és:
• En aquest exercici se'ns va proposar de mostrar també els números de 0 a 9, però afegint un codificador de
decimal a BCD. D'aquesta manera disposem de 8 entrades decimals, o sigui, que si activem la número 4
apareixerà aquest número en el display. Això es va aconseguir de la següent manera:
♦ Primer vam haver de codificar de decimal a BCD mitjançant el 74147. Vam posar la entrada
E1 a massa i vam conectar els interruptors, per ordre del primer al vuité, a les entrades
corresponents. Després vam agafar el decodificador 7447, i a les entrades BCD vam posar les
sortides del codificador. Llavors només va caldre conectar les sortides al bloc de resistències i
al display i ja podiem visualitzar els números. Si s'activava el tercer interruptor es mostrava el
número 3. Quan no hi havia res es veia el número 0. Quan teniem dos o més interruptors
activats es visualitzava el número més gran.
MULTIPLEXOR 74151
El multiplexor converteix diferentes entrades en una sola sortida, la qual dependrà del que hi hagi en la
entrada de control. Un exemple de com funciona seria en una sala amb diversos ordinadors i una sola
impressora. Quan un dels ordinadors vol imprimir, se sel·lecciona que en la sortida del multiplexor hi hagi el
que envia l'ordinador, que prèviament s'havia sel·leccionat en les entrades de control, les quals són tres
entrades en binari. O sigui, si tenim 010 en les entrades de control o sel·lecciò, en la sortida hi haurà el que hi
hagi en la tercera entrada. La taula de la veritat i el seu símbol són:
A, B i C............Entrades de sel·lecciò
G'.....................Enable (habilitadora)
D0 − D7...........Entrades
Y......................Sortida
W.....................Sortida negada
Vcc i GND........Alimentaciò
6
Sel·lecciò
CBA
XXX
Strobe
G'
1
Sortides
YW
01
000
0
D0 D0'
001
0
D1 D1'
010
0
D2 D2'
011
0
D3 D3'
100
0
D4 D4'
101
0
D5 D5'
110
0
D6 D6'
111
0
D7 D7'
7
DEMULTIPLEXOR 74138
Aquest funciona al revès del multiplexor. Tenim una sola entrada i varies sortides. Serveix per enviar la
informació de un emissor a un dels 7 possibles receptors. Un exemple pràcitc seria el de una sala amb
ordinadors interconectats entre si. Quan un d'ells volgués enviar alguna cosa a un altre ordinador es podria fer
a través del demultiplexor. La seva taula de la veritat i símbol són:
__ __
Sel·lecció
Sortides
GL G1 G2
XX1
CBA
XXX
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
11111111
X0X
010
XXX
000
11111111
01111111
010
001
10111111
010
010
11011111
010
011
11101111
010
100
11110111
010
101
11111011
010
110
11111101
010
110
111
XXX
11111110
Tots a nivell alt
8
A, B, i C............. Entrades de sel·lecció
Y0 a Y7............. Sortides
G2A'.................. Entrada habilitadora
G2B'..................
G1.....................
Vcc i GND......... Alimentació
Quan se sel·lecciona una sortida se li envia un 0, per
tant, si es vol tindre un 1 en la escollida s'hi haurà de
posar una porta NOT.
MULTIPLEXOR AMB DEMULTIPLEXOR
El que es preten fer aquí és poder escollir on enviar una de les set entrades en una de les set sortides possibles.
Això s'aconsegueix amb un 74151, que és el que s'encarregarà d'enviar la entrada sel·leccionada, i amb un
74138, en el que escollim la sortida que volem. Exemple:
• Se sel·lecciona la entrada 5 per a que aparegui en la sortida 2. Això s'aconseguiex fixant les entrades
de control del multiplexor a 5 (101) i les del demultiplexor a 2 (010). Es conecten totes les entrades
habilitadores al seu lloc corresponent i ja està. L'esquema corresponent seria aquest:
9
10