二进制解码器

在数字电子学中，二进制解码器是一种组合逻辑电路，可将二进制信息从n个编码输入转换为最多2n个xxx输出。它们用于各种应用，包括指令解码、数据多路复用和数据解复用、七段显示，以及作为内存和端口映射I/O的地址解码器。

有几种类型的二进制解码器，但在所有情况下，解码器都是具有多个输入和多个输出信号的电子电路，它将输入状态的每个xxx组合转换为输出状态的特定组合。除了整数数据输入之外，一些解码器还具有一个或多个“启用”输入。当启用输入被否定（禁用）时，所有解码器输出都被强制进入其非活动状态。

根据其功能，二进制解码器会将二进制信息从n个输入信号转换为多达2n个独特的输出信号。一些解码器的输出线少于2n条；在这种情况下，可以针对不同的输入值重复至少一种输出模式。

二进制解码器通常作为独立集成电路(IC)或作为更复杂IC的一部分来实现。在后一种情况下，解码器可以通过诸如VHDL或Verilog之类的硬件描述语言来合成。广泛使用的解码器通常以标准化IC的形式提供。

1-of-n二进制解码器具有n个输出位。对于每个整数输入值，这种类型的解码器只声明其n个输出位中的一个，或者一个都不声明。激活输出的“地址”（位号）由整数输入值指定。例如，当整数值0应用于输入时，选择输出位数0。

此类解码器的示例包括：

• 一个3到8行解码器为从0到7的每个输入值激活八个输出位之一-可以用三位表示的整数值范围。类似地，4到16行解码器为整数范围[0,15]中的每个4位输入激活16个输出之一。
• BCD到十进制解码器有十个输出位。它接受由二进制编码的十进制整数值组成的输入值，并为[0,9]范围内的每个输入值激活一个特定的、xxx的输出。当非十进制值应用于输入时，所有输出都将保持非活动状态。
• 解复用器是一种1-of-n二进制解码器，用于将数据位路由到其n个输出之一，而所有其他输出保持非活动状态。

代码翻译器与n中1解码器的不同之处在于，多个输出位可能同时处于活动状态。这方面的一个例子是七段解码器，它将整数转换为在七段显示数字上显示整数值所需的段控制信号的组合。

七段解码器的一种变体是BCD到七段解码器，它将二进制编码的十进制值转换为输入整数值0到9的相应段控制信号。此解码器功能可用于标准IC，例如CMOS4511.

二进制到一元解码器将每个二进制值转换为其相关的一元表示。与1-of-n（one-hot）解码器不同，可以为每个输入值声明多个输出位。这些解码器可用于每个位均等加权的DAC，以及需要二进制掩码或窗口的电路。