Was ist decoder?

Ein Decoder ist in der Digitaltechnik ein Schaltkreis, der eine digitale Eingabe (z.B. eine Binärzahl) in eine andere digitale Ausgabe umwandelt. Die Ausgabe stellt oft ein bestimmtes Aktivierungssignal oder eine eindeutige Adresse dar.

• Funktionsweise: Ein Decoder nimmt N Eingangsleitungen und generiert bis zu 2^N Ausgangsleitungen. Für jede mögliche Eingangskombination wird genau eine Ausgangsleitung aktiviert (auf "high" gesetzt), während alle anderen Ausgänge inaktiv (auf "low" gesetzt) sind.

• Anwendungen: Decoder werden in vielen Bereichen der Digitaltechnik eingesetzt, darunter:

  • Speicheradressierung: Decoder werden verwendet, um den richtigen Speicherort in einem Speicherchip auszuwählen. Jeder Speicherort hat eine eindeutige Adresse, und der Decoder wandelt diese Adresse in ein Aktivierungssignal für den entsprechenden Speicherort um. Siehe Speicheradressierung.
  • Datenselektion: Decoder können verwendet werden, um einen von mehreren Datenkanälen auszuwählen.
  • Anzeigetreiber: Decoder werden zur Steuerung von 7-Segment-Anzeigen verwendet, um Binärzahlen in die entsprechenden Ziffern umzuwandeln. Siehe 7-Segment-Anzeige.
  • Mikroprozessor-Steuerlogik: Decoder sind ein wesentlicher Bestandteil der Steuerlogik von Mikroprozessoren.

• Typen:

  • Binärdecoder: Dies ist der gebräuchlichste Typ von Decoder, der eine Binärzahl in ein eindeutiges Ausgangssignal umwandelt. Siehe Binärdecoder.
  • BCD-zu-7-Segment-Decoder: Dieser Decoder wandelt eine Binary Coded Decimal (BCD)-Zahl in die Ansteuersignale für eine 7-Segment-Anzeige um. Siehe BCD.
  • Adresse-Decoder: Wird verwendet, um eine Speicheradresse zu dekodieren. Siehe Adresse-Decoder.

• Realisierung: Decoder können mit verschiedenen Logikgattern realisiert werden, typischerweise mit AND-Gattern. Ein 2-zu-4-Decoder kann beispielsweise mit vier AND-Gattern realisiert werden, wobei jede Eingangskombination zu genau einem Ausgangsgatter führt.

• Enable-Eingang: Viele Decoder verfügen über einen Enable-Eingang. Der Decoder ist nur dann aktiv und erzeugt eine Ausgabe, wenn der Enable-Eingang aktiv ist. Andernfalls sind alle Ausgänge inaktiv. Siehe Enable-Eingang.