CODIFICADORES Son los dispositivos MSI que realizan la operación inversa a la realizada por los decodificadores. Generalmente, poseen 2n entradas y n salidas. Cuando solo una de las entradas está activa para cada combinación de salida, se le denomina codificador completo. Tenemos dos posibles interpretaciones del término. La primera se refiere a un circuito electrónico que “traduce” una señal binaria en otra. La señal de entrada es más grande que la de salida, es decir que el número binario que entra al c odificador es más grande que el que sale, esto permite que información compleja se haga pequeña para que el computador la pueda interpretar. Por ejemplo estas letras y los números que podamos digitar deben de pasar por un codificador para ser convertidos en código binario por medio de un codificador. Ahora bien este tipo de codificador, que es llamado “codificador sin prioridad”, presenta un inconveniente: dos entradas diferentes pueden tener la misma salida, creando con conflicto al descodificar los binarios para ser mostrados. Para evitar esto se diseñaron los “codificadores con prioridad” que evitan este problema. La diferencia entre uno y otro es que el segundo asigna una señal específica cuando la entrada tiene un “cero” o simplemente que no tiene en tra, que equivaldría a otro “cero” entre otros detalles. La segunda interpretación al término codificador tiene que ver con varios tipos de programas que suelen denominarse “codec” y que toman una señal que por lo general es análoga y la transforman en una digital. Por ejemplo cuando se graba sonido en el formato “wav” se hace en forma análoga y se graban hasta sonidos que el oído humano no percibe. Esto hace que este formato en particular sea muy voluminoso pero de gran calidad. Cuando tomamos un programa y lo transformamos en un “mp3” el codificador básicamente transforma la señal análoga en otra digital pero el volumen de la mismo sería todavía muy grande y entonces el codificador elimina las frecuencias que no son audibles, allí está el problema también, muchos codificadores eliminan frecuencias muy bajas y otras muy agudas, obteniendo un archivo muy pequeño pero de baja calidad. Por ejemplo, el siguiente circuito proporciona a la salida la combinación binaria de la entrada que se encuentra activada. En este caso se trata de un codificador completo de 8 bits, o también llamado codificador de 8 a 3 líneas:
La función que desempeña un codificador es mostrar en la salida la combinación correspondiente al código binario de la entrada activada.
Se entenderá mejor con un ejemplo: En una calculadora cuando pulsamos cualquiera de las diez teclas numéricas de una calculadora estamos marcando un número decimal, pero la calculador opera con número en binario. Para expresar en binario del 1 al 10, necesitamos al menos cuatro bits, ya que con tres solamente podríamos establecer 2 3 =8 combinaciones posibles (es decir del 0 al 7) y no podríamos codificar los diez dígitos necesarios (faltarían el 8 y el 9). Por tanto emplearemos 4 salidas. Como con 4 salidas (4 bits) tenemos 16 combinaciones y empleamos 10 (del 0 al 9), o bien dejaremos seis combinaciones sin emplear, o las utilizaremos para codificar cualquier otra función representada en alguna de las teclas de la calculadora (el +, el -, el , el ÷, el = y la √; por ejemplo) ·
La tabla de verdad del codificador será:
A partir de la tabla se deduce que la salida S1 será 1 si lo es la entrada A 9, ó la A7, ó la A5, ó la A3, ó la A1, de ahí que la ecuación lógica que corresponde a esta salida sea la suma de las entradas 1, 3, 5, 7 y 9. Si seguimos analizando la tabla obtendremos, de forma análoga, las ecuaciones que tienen que cumplir las salidas S2, S3 y S4.
En el caso de que se activasen más de una entrada estaríamos ante el dilema de ¿qué entrada debería codificarse?, o se produciría una señal de error en la salida, por ello los codificadores pueden ser sin prioridad, (no suelen emplearse), y los codificadores con prioridad, generalmente a la entrada más significativa, en este caso la tabla de verdad sería:
Es decir si por cualquier circunstancia se activase más de una entrada simultáneamente, el codificador presentará en la salida la correspondiente al código de la entrada que tenga asignado un mayor peso, es decir la más significativa, resultando indiferente los valores que tomasen las otras entradas menos significativas. En la figura adjunta se muestra el circuito integrado combinacional correspondiente a un codificador con prioridad de 9 entradas y cuatro salidas.
Este tipo de codificadores se emplean en la codificación de los teclados convencionales, así mismo en los circuitos conversores analógico-digital, y para controlar posibles perturbaciones en los ordenadores. Aunque la aplicación más significativa de este tipo de circuitos integrados es en la construcción de multiplexadores, que son unos circuitos combinacionales.
Los codificadores nos permiten “compactar” la información, generando un código de
Salida a partir de la información de entrada. Y como siempre, lo mejor es verlo con un ejemplo. Imaginemos que estamos diseñando un circuito digital que se encuentra en el interior de una cadena de música. Este circuito controlará la cadena, haciendo que funcione correctamente. Una de las cosas que hará este circuito de control será activar la radio, el CD, la cinta o el Disco según el botón que haya pulsado el usuario. Imaginemos que tenemos 4 botones en la cadena, de manera que cuando no están pulsados, generan un ’0’ y cuando se pulsa un ’1’ (Botones digitales). Los podríamos conectar directamente a nuestro circuito de control la cadena de música, como se muestra en la figura 6.1. Sin embargo, a la hora de diseñar el circuito de control, nos resultaría más sencillo que cada botón tuviese asociado un número. Como en total hay 4 botones, necesitaríamos 2 bits para identificarlos. Para conseguir esta asociación utilizamos un codificador, que a partir del botón que se haya pulsado nos devolverá su número asociado:
Bien estaremos escuchando el CD, bien la cinta, bien la radio o bien un disco, pero no puede haber más de un botón pulsado1. Tal y como hemos hecho las conexiones al codificador, el CD tiene asociado el número 0, la cinta el 1, la radio el 2 y el disco el 3 (Este número depende de la entrada del codificador a la que lo hayamos conectado). A la salida del codificador obtendremos el número del botón apretado. La tabla de verdad será así:
Ecuaciones A continuación deduciremos las ecuaciones de un codificador de 4 a 2, y luego utilizaremos un método rápido para obtener las ecuaciones de un codificador de 8 a 3. El codificador de 4 a 2 que emplearemos es el siguiente:
Las ecuaciones las obtenemos siguiendo el mismo método de siempre: primero obtendremos la tabla de verdad completa y aplicaremos el método de Karnaugh. Con ello obtendremos las ecuaciones más simplificadas para las salidas C1 y C0. Al hacer la tabla de verdad, hay que tener en cuenta que muchas de las entradas NO SE PUEDEN PRODUCIR. En las entradas de un decodificador, una y sólo una de las entradas estará activa en cada momento. Utilizaremos esto para simplificar las ecuaciones. Se ha utilizado una X para indicar que esa salida nunca se producirá:
C1 y C0 siempre valen ’x’ excepto para 4 filas. Los mapas de Karnaugh que obtenemos son:
Las casillas que tienen el valor ’x’ podemos asignarles el valor que más nos convenga, de forma que obtengamos la expresión más simplificada. Las ecuaciones de un decodificador de 4 a 2 son:
La manera “rápida” de obtenerlas es mirando la tabla simplificada, como la que se muestra en el ejemplo de la cadena de música. Sólo hay que fijarse en los ’1’ de las funciones de salida (como si estuviésemos desarrollando por la primera forma canónica) y escribir la variable de entrada que vale ’1’. Habrá tantos sumandos como ’1’ en la función de salida. Las ecuaciones para un codificador de 8 a 3, utilizando el método rápido, son:
Bibliografías: http://www.misrespuestas.com/que-es-un-codificador.html
http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/4750/4923/html/1_codifi cadores.html http://www.edudevices.com.ar/download/articulos/digitales/Cur_dig_14.pdf
