Kodavimo įrenginys yra skaitmeninė grandinė, kuri dvejetainių įėjimų rinkinį paverčia unikaliu dvejetainiu kodu. Dvejetainis kodas nurodo įvesties vietą ir yra naudojamas konkrečiam aktyviam įėjimui identifikuoti. Kodavimo įrenginiai dažniausiai naudojami skaitmeninėse sistemose lygiagrečiam įėjimų rinkiniui konvertuoti į serijinį kodą.

Pagrindinis kodavimo principas yra kiekvienam galimam įėjimui priskirti unikalų dvejetainį kodą. Pavyzdžiui, kodavimo įrenginys nuo 2 iki 4 eilučių turi 2 įvesties linijas ir 4 išvesties linijas ir kiekvienai iš 2^2 = 4 galimų įvesties kombinacijų priskiria unikalų 4 bitų dvejetainį kodą. Kodavimo įrenginio išėjimas paprastai yra aktyvus žemas, ty tik vienas išėjimas yra aktyvus (žemas) bet kuriuo metu, o likę išėjimai yra neaktyvūs (aukšti). Aktyvus žemas išėjimas parenkamas pagal dvejetainį kodą, priskirtą aktyviam įėjimui.

Yra įvairių tipų koduotuvų, įskaitant prioritetinius koduotuvus, kurie priskiria prioritetą kiekvienai įvestims, ir dvejetainius svertinius koduotuvus, kurie dvejetainiams kodams įvestims priskirti naudoja dvejetainę svorio sistemą. Apibendrinant galima pasakyti, kad kodavimo įrenginys yra skaitmeninė grandinė, kuri dvejetainių įėjimų rinkinį paverčia unikaliu dvejetainiu kodu, kuris parodo įvesties vietą. Koderiai plačiai naudojami skaitmeninėse sistemose lygiagrečias įvestis konvertuoti į serijinius kodus.

Encoder yra a kombinuota grandinė kuri atlieka atvirkštinę a operaciją Dekoderis . Jame yra daugiausia 2^n įvesties eilučių ir „n“ išvesties linijų , taigi jis užkoduoja informaciją iš 2^n įvesties į n bitų kodą. Jis sukurs dvejetainį kodą, atitinkantį įvestį, kuri yra aktyvi Aukšta. Todėl koduotuvas koduoja 2^n įvesties eilutes su „n“ bitais.

Encoder

Koderių tipai

Yra įvairių tipų kodavimo įrenginiai, kurie paminėti toliau.

• 4–2 kodavimo įrenginys
• Aštuntainis – dvejetainis kodavimo įrenginys (nuo 8 iki 3 kodavimo įrenginys)
• Dešimtainė į BCD kodavimo priemonė
• Prioritetinis kodavimo įrenginys

4–2 kodavimo įrenginys

4–2 Encoder susideda iš keturi įėjimai Y3, Y2, Y1 ir Y0 ir du išėjimai A1 ir A0 . Bet kuriuo metu tik vienas iš šių 4 įėjimų gali būti „1“, kad išvestyje būtų gautas atitinkamas dvejetainis kodas. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodytas kodavimo 4–2 loginis simbolis.

4–2 kodavimo įrenginys

pandos ašis

4–2 kodavimo įrenginių tiesos lentelė yra tokia.

A1 ir A0 loginė išraiška:

A1 = Y3 + Y2 A0 = Y3 + Y1>

Aukščiau pateiktos dvi Būlio funkcijos A1 ir A0 gali būti įgyvendintos naudojant du įvesties ARBA vartus:

kibirkšties pamoka

Diegimas naudojant OR vartus

Aštuntainis – dvejetainis kodavimo įrenginys (nuo 8 iki 3 kodavimo įrenginys)

8–3 koduotuvą arba aštuntainį dvejetainį kodavimo įrenginį sudaro 8 įėjimai : Y7 iki Y0 ir 3 išėjimai : A2, A1 ir A0. Kiekviena įvesties eilutė atitinka kiekvieną aštuntainį skaitmenį, o trys išėjimai generuoja atitinkamą dvejetainį kodą. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodytas dvejetainio kodavimo oktalio loginis simbolis.

Aštuntainis į dvejetainį kodavimo įrenginį (nuo 8 iki 3 kodavimo įrenginys)

8–3 koduotuvo tiesos lentelė yra tokia.

A2, A1 ir A0 loginė išraiška.

A2 = Y7 + Y6 + Y5 + Y4 A1 = Y7 + Y6 + Y3 + Y2 A0 = Y7 + Y5 + Y3 + Y1>

Aukščiau pateiktos dvi Būlio funkcijos A2, A1 ir A0 gali būti įgyvendintos naudojant keturias įvestis ARBA vartai .

Diegimas naudojant OR vartus

Dešimtainė į BCD kodavimo priemonė

Iš dešimtainio į dvejetainį kodavimo įrenginį paprastai sudaro 10 įvesties eilučių ir 4 išvesties linijos . Kiekviena įvesties eilutė atitinka kiekvieną dešimtainį skaitmenį, o 4 išėjimai atitinka BCD kodą. Šis kodavimo įrenginys priima dekoduotus dešimtainius duomenis kaip įvestį ir užkoduoja juos į BCD išvestį, kuri yra išvesties linijose. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodytas loginis dešimtainio į BCD kodavimo simbolis:

Dešimtainė į BCD kodavimo priemonė

Tiesos lentelė nuo dešimtųjų iki BCD kodavimo įrenginys yra taip.

latekso šrifto dydis

A3, A2, A1 ir A0 loginė išraiška.

 A3 = Y9 + Y8 A2 = Y7 + Y6 + Y5 +Y4 A1 = Y7 + Y6 + Y3 +Y2 A0 = Y9 + Y7 +Y5 +Y3 + Y1>

Aukščiau pateiktos dvi Būlio funkcijos gali būti įgyvendintos naudojant OR vartus.

Diegimas naudojant OR vartus

Prioritetinis kodavimo įrenginys

Turi 4–2 prioriteto koduotuvą 4 įėjimai : Y3, Y2, Y1 ir Y0 ir 2 išėjimai : A1 ir A0. Čia yra įvestis, Y3 aukščiausias prioritetas , o įvestis Y0 turi žemiausias prioritetas . Šiuo atveju, net jei daugiau nei viena įvestis yra „1“ tuo pačiu metu, išvestis bus (dvejetainis) kodas, atitinkantis įvestį, kuri turi didesnis prioritetas . Prioritetinio koduotuvo tiesos lentelė yra tokia.

A1 loginė išraiška parodyta žemiau.

Loginė išraiška

linux failų sistema

A0 loginė išraiška parodyta žemiau.

Loginė išraiška

Aukščiau pateiktos dvi Būlio funkcijos gali būti įgyvendintos kaip.

Prioritetinis kodavimo įrenginys

Žemiau paminėtos kai kurios dažniausiai kodavimo įrenginiuose pasitaikančios klaidos.

• Yra neaiškumų, kai visi kodavimo įrenginio išėjimai yra lygūs nuliui.
• Jei aktyvi daugiau nei viena įvestis Aukšta, kodavimo įrenginys sukuria išvestį, kuri gali būti neteisinga.

Taigi, norėdami įveikti šiuos sunkumus, turėtume priskirti prioritetus kiekvienam koduotuvo įėjimui. Tada kodavimo įrenginio išvestis bus kodas, atitinkantis aktyvius aukštus įėjimus, kurie turi didesnį prioritetą.

Kodavimo įrenginių taikymas

• Koderiai yra labai paplitusios elektroninės grandinės, naudojamos visose skaitmeninėse sistemose.
• Kodavimo įrenginiai naudojami dešimtainėms reikšmėms išversti į dvejetaines, kad būtų galima atlikti dvejetaines funkcijas, pvz., sudėti, atimti, dauginti ir kt.
• Kitos programos, ypač skirtos prioritetiniams koduotojams, gali apimti mikroprocesorių programų pertraukų aptikimą.

Koderių naudojimo skaitmeninėje logikoje privalumai

• Eilučių skaičiaus sumažinimas: Kodavimo įrenginiai sumažina eilučių, reikalingų informacijai perduoti iš kelių įėjimų į vieną išvestį, skaičių, o tai gali supaprastinti sistemos dizainą ir sumažinti komponentų kainą.
• Padidintas patikimumas: Konvertuodami kelis įėjimus į vieną serijos kodą, kodavimo įrenginiai gali sumažinti informacijos perdavimo klaidų galimybę.
• Patobulintas našumas: Kodavimo įrenginiai gali pagerinti skaitmeninės sistemos našumą sumažindami laiką, reikalingą informacijai iš kelių įėjimų perduoti į vieną išvestį.

Koderių naudojimo skaitmeninėje logikoje trūkumai

• Padidėjęs sudėtingumas: Kodavimo įrenginiai paprastai yra sudėtingesnės grandinės, palyginti su multiplekseriai , ir įdiegti reikia papildomų komponentų.
• Apribota konkrečiomis programomis: Koderiai tinka tik toms programoms, kuriose lygiagretus įėjimų rinkinys turi būti konvertuojamas į serijos kodą.
• Ribotas lankstumas: Kodavimo įrenginiai yra riboti savo lankstumu, nes jie gali užkoduoti tik fiksuotą skaičių įėjimų į fiksuotą skaičių išėjimų.
• Apibendrinant galima pasakyti, kad kodavimo įrenginiai yra naudingos skaitmeninės grandinės, turinčios savo privalumų ir trūkumų. Pasirinkimas, ar naudoti kodavimo įrenginį, ar ne, priklauso nuo konkrečių sistemos reikalavimų ir sudėtingumo, patikimumo, našumo ir sąnaudų kompromisų.

GATE CS kampo klausimai

Praktikuodami šiuos klausimus galėsite pasitikrinti savo žinias. Visi klausimai buvo užduodami GATE ankstesniais metais arba GATE bandomuosiuose testuose. Labai rekomenduojama juos praktikuoti.

1. GATE CS 2013, 65 klausimas
2. GATE CS 2014 (3 rinkinys), 65 klausimas