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