CAPÍTULO 7 DECODIFICADORES

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1 1 CAPÍTULO 7 DECODIFICADORES INTRODUÇÃO Um decodificador é um circuito que tem N entradas binárias e M linhas de saídas (sendo M 2 N ), de modo que somente uma linha de saída M é ativada por vez para cada combinação das N entradas. A figura 1 mostra o diagrama geral de um decodificador com N entradas e M saídas. Figura 1 - Decodificador geral com N entradas e M saídas Alguns decodificadores não utilizam todas 2 N combinações de entradas de código possíveis, mas apenas algumas destas. Decodificadores deste tipo são, freqüentemente, projetados de modo que se qualquer dos códigos não usados for aplicado às entradas, nenhuma das saídas será ativada. A figura 2 mostra a tabela de um decodificador de 2 para 4 linhas. ENTRADAS SAÍDAS A B L3 L2 L1 LØ Ø Ø 1 Ø Ø Ø Ø 1 Ø 1 Ø Ø 1 Ø Ø Ø 1 Ø 1 1 Ø Ø Ø 1 Figura 2 - Tabela para decodificador de 2 entradas e 4 saídas

2 2 CI 74LS138 O CI 74LS138 (figura 3) é um decodificador/demultiplexador que possui três entradas de seleção e 8 saídas, as quais são ativas em nível baixo (Ø). Cada uma das oito possíveis combinações das entradas de seleção ativa uma das oito linhas de saída (Ø), permanecendo as outras desativadas (1). LINHAS DE SAÍDA VCC Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y LS A B C G2B G2A G1 Y7 GND SAÍDA SELEÇÃO HABILITAÇÃO Figura 3 - Pinagem do CI 74LS138 Além das linhas de entrada de seleção e das linhas de saída existem três entradas de habilitação (enable) : G1, G2A e G2B, sendo a primeira ativa em nível alto (1) e as outras duas ativas em nível baixo (Ø). Todas estas três linhas de habilitação devem estar ativas para o funcionamento do CI. Se uma delas não estiver habilitada, todas as linhas de saída permanecem em nível alto (1). A tabela de funcionamento deste decodificador é mostrada na figura 4.

3 3 Entradas Saídas Habilitação Seleção G1 G2* C B A YØ Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 X H X X X H H H H H H H H L X X X X H H H H H H H H H L L L L L H H H H H H H H L L L H H L H H H H H H H L L H L H H L H H H H H H L L H H H H H L H H H H H L H L L H H H H L H H H H L H L H H H H H H L H H H L H H L H H H H H H L H H L H H H H H H H H H H L * G2 = G2A + G2B H = HIGH (ALTO) L = LOW (BAIXO) Figura 4 : Tabela de funcionamento do CI 74LS138 CI 74LS42 Um decodificador que tem 4 entradas no código BCD e produz 10 saídas correspondendo aos dígitos decimais é chamado Decodificador (ou conversor) BCD para decimal, ou Decodificador 1 de 10. Tal função é desempenhada pelo CI 74LS42, cujo funcionamento é discutido na experiência 3. OBJETIVO Utilizando-se o Módulo Universal 2000 e a placa de experiências ED07 será verificada, experimentalmente, a utilização de alguns tipos de decodificadores. MATERIAL NECESSÁRIO Placa de experiências ED07; Módulo Universal PROCEDIMENTO Todas as experiências sugeridas neste capítulo estão prontas na placa ED07. Para escolher a experiência desejada, deve-se colocar as chaves I e J nas seguintes posições:

4 4 Experiência Chave I Chave J Descrição 1 Ø Ø Decodificador de 2 entradas e 4 saídas, utilizando-se portas lógicas 2 Ø 1 Decodificador 1 para 8 (CI 74LS138) 3 1 Ø Decodificador BCD (CI 74LS42) Figura 5 - Tabela de descrição das experiências EXPERIÊNCIA 1 : DECODIFICADOR DE 2 ENTRADAS E 4 SAÍDAS, UTILIZANDO- SE PORTAS LÓGICAS A chave TTL/CMOS deve estar na posição TTL, caso contrário a placa de experiências poderá ser danificada. 1. Desligar o Módulo Universal 2000; 2. Colocar a chave TTL/CMOS na posição TTL; 3. Encaixar a placa de experiências ED07 no SLOT H do Módulo Universal 2000; 4. Ligar o Módulo Universal; 5. Colocar as chaves I e J na posição Ø; 6. O circuito a ser verificado será o da figura 6 : Figura 6 - Decodificador de 2 entradas e 4 saídas com portas lógicas 7. Completar a tabela da figura 7.

5 5 ENTRADAS SAÍDAS A B L3 L2 L1 LØ Ø Ø Ø 1 1 Ø 1 1 Figura 7 - Tabela do circuito da figura 4 EXPERIÊNCIA 2 : DECODIFICADOR 1 PARA 8 (CI 74LS138) A chave TTL/CMOS deve estar na posição TTL, caso contrário a placa de experiências poderá ser danificada. 1. Desligar o Módulo Universal 2000; 2. Colocar a chave TTL/CMOS na posição TTL; 3. Encaixar a placa de experiências ED07 no SLOT H do Módulo Universal 2000; 4. Ligar o Módulo Universal; 5. Colocar as chaves I na posição Ø e J na posição 1; 6. Caso seja necessário observar as chaves de entrada, colocar as chaves I e J na posição 1. Deste modo, as chaves A, B, C, D e E podem ser vistas nos leds L7, L6, L5, L4 e L3, respectivamente; 7. O circuito a ser verificado será o da figura 8 : A B C D E A B C G1 G2A G2B 74LS138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 Figura 8 - Decodificador 1 para 8 8. Completar a tabela da figura 9:

6 6 Entradas Saídas Habilitação Seleção YØ Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 G1 G2A C B A LØ L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 X 1 X X X Ø X X X X 1 Ø Ø Ø Ø 1 Ø Ø Ø 1 1 Ø Ø 1 Ø 1 Ø Ø Ø 1 Ø Ø 1 Ø 1 Ø 1 1 Ø 1 1 Ø 1 Ø Nota: Na Tabela, G1 corresponde a chave D e G2A a chave E. Figura 9 - Tabela de funcionamento do decodificador 1 para 8 9. Observação: Notar que a entrada de habilitação G2B está sempre ativa (está aterrada). Deste modo a habilitação é feita pelos pinos G1 e G2A. Deve ter sido observado que, estando o CI habilitado, somente uma saída fica ativa (nível lógico Ø) por vez. Caso contrário, todas as saídas ficam desativadas (nível lógico 1). EXPERIÊNCIA 3 : DECODIFICADOR BCD (CI 74LS42) A chave TTL/CMOS deve estar na posição TTL, caso contrário a placa de experiências poderá ser danificada. 1. Desligar o Módulo Universal 2000; 2. Colocar a chave TTL/CMOS na posição TTL; 3. Encaixar a placa de experiências ED07 no SLOT H do Módulo Universal 2000; 4. Ligar o Módulo Universal; 5. Colocar as chaves I na posição 1 e J na posição Ø; 6. Caso seja necessário observar as chaves de entrada, colocar as chaves I e J na posição 1. Deste modo, as chaves A, B, C, D e E podem ser vistas nos leds L7, L6, L5, L4 e L3, respectivamente; 7. O circuito a ser verificado será o da figura 10 :

7 7 A B C D 8. Completar a tabela da figura 11. Figura 10 - Decodificador 74LS42 ENTRADAS SAÍDAS D C B A Ø CHAVES D C B A L9 L8 L7 L6 L5 L4 L3 L2 L1 LØ Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø 1 Ø Ø 1 Ø Ø Ø 1 1 Ø 1 Ø Ø Ø 1 Ø 1 Ø 1 1 Ø Ø Ø Ø Ø 1 Ø Ø 1 1 Ø 1 Ø 1 Ø Ø Ø 1 1 Ø 1 Figura 11 - Tabela para o 74LS42 9. Observar que em uma única saída é Ø de cada vez. Na prática, este decodificador pode ser usado para habilitar um circuito externo que requeira uma única entrada para cada saída. As combinações de entradas de são combinações que não devem ser usadas e, neste caso, nenhuma saída é Ø.