Verilog/Verilog 개념

[Verilog Chapter1 조합 논리회로] 3. 디코더

오버헤드프레스 2023. 5. 1. 16:35

디코더(decoder)

입력선에 나타나는 n비트의 2진 코드를 최대 2ⁿ개의 서로 다른 정보로 바꿔주는 조합논리회로

 

인에이블(enable) 단자를 가지고 있는 경우는 디멀티플렉서(demulti-plexer)의 기능도 수행

 

실제 상용 IC에서는 디코더와 디멀티플렉서의 기능으로 모두 사용

74138 : 3 X 8 디코더 / 디멀티플렉서

74139 : 독립된 2개의 2 X 4 디코더 / 디멀티플렉서

74154 : 4 X 16 디코더 / 디멀티플렉서

 

디코더와 인코더의 기능

1X2 디코더

1개의 입력에 따라서 2개의 출력 중 하나가 선택

1 X 2 디코더
인에이블이 있는 1 X 2 디코더

2 X 4 디코더 

2개의 입력에 따라서 4개의 출력 중 하나가 선택

 

진리표와 논리식

 

회로도

실제 IC들은 AND게이트가 아닌, NAND 게이트로 구성된다.

출력은 AND게이트 사용할 때와 반대로 출력됨

 

2 X 4 NAND 디코더 진리표와 논리식
2 X 4 NAND 디코더 회로

인에이블 단자를 갖는 2 X 4 디코더

대부분의 IC 디코더들은 인에이블 (enable) 입력으로 회로를 제어한다.

E = 1일 때만 출력이 동작.

 

인에이블 단자를 갖는 2 X 4디코더 진리표와 논리식

E = 1 일 때만 출력이 동작되기 때문에 E가 0일 경우에는 출력이 없다.

 

인에이블 단자를 갖는 2 X 4 디코더 회로

NAND 게이트로 구성한 인에이블(enable) 입력이 있는 회로

E = 0 일 때만 출력이 동작

 

인에이블을 갖는 NAND 2 X 4 디코더 진리표와 논리식
인에이블을 갖는 NAND 2 X 4 디코더의 회로도

 

74139 구성도

인에이블 단자를 갖는 2 X 4 디코더 2개를 가지고 있는 IC

74139 구성도

 

3 X 8 디코더

3개의 입력에 따라서 8개의 출력 중 하나가 선택

 

3 X 8 디코더 진리표와 논리식, 회로도

 

IC 74138 (3 X 8 디코더)

3개의 입력에 따라서 8개의 출력 중 하나가 선택

3개의 인에이블 단자를 가지고 있다.

IC 74138 진리표와 구성도
IC 74138 내부 회로도

 

4 X 16 디코더

2개의 3 X 8 디코더로 4 X 16 디코더를 구성

D = 0 : 상위 디코더만 enable 되어 출력은 Y0 ~ Y7 중의 하나가 1로 되고, 아래의 디코더 출력들은 모두 0이 된다.

 

D = 1 : 하위 디코더만 enable 되어 출력은 Y8 ~ Y15 중의 하나가 1로 되고, 상위의 디코더 출력들은 모두 0이 된다. 

4 X 16 디코더

 

5개의 2 X 4 디코더로 4 X 16 디코더를 구성

2 X 4 디코더 5개를 이용한 4 X 16 디코더

 

BCD - 7 세그먼트 디코더

7 세그먼트 : 숫자 표시 전용 장치

7 세그먼트

 

7 세그먼트 디코더 진리표