[Combinational Logic Circuit] 인코더(Encoder)

해당 강의노트는 S. Brown and Z. Vranesic, McGraw-Hill의 [Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design, 3rd Edition] 책을 기반으로 작성되었습니다

Encoder

    - Encoder

    - $2^n$-to-n binary encoder

    - $2^n$-to-n priority encoder

 

 

 Encoder

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인코더(Encoder)란?

인코더는 디코더의 역연산(reverse operation)을 수행하는 조합 논리 회로(combinational logic circuit)로,  $2^n$-bit개의 입력 정보를 n-bit개 데이터로 출력한다. 이 과정을 입력에 대해 인코딩한다라고 함.

An 2^n-to-n binary encoder

인코더 응용 사례

- 모든 디지털 시스템에 사용되는 매우 일반적인 전자 회로임

- 덧셈, 뺄셈, 곱셈 등과 같은 이진 함수를 수행하기 위해 십진수를 이진수로 변환하는데 사용됨

- 특히 우선순위 인코더(priority encoder)를 위한 다른 applications은 microprocessor applications에서 interrupt를 검출하는 것을 포함할 수 있음.

 

An $2^n$-to-n binary encoder

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4-to-2 binary encoder

- $w_3, w_2, w_1, w_0$의 4개의 input으로 구성

    - 4개의 입력(four-lines) 중 각각의 output에서 이진코드를 얻기 위해 한 개의 값($w_i$)만 '1'을 가짐

- $y_1, y_0$의 2개의 output으로 구성

4-to-2 Encoder: Truth table, logic symbol, logical experession, circuit implementation

 

 

An $2^n$-to-n priority encoder

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우선순위 인코더(Priority Encoder)란?

일반 인코더(normal encoder)의 경우 인코더의 모든 출력이 0일 경우 모호성(ambiguity) 존재하며,

둘 이상의 입력이 active High인 경우, 인코더가 출력을 생성하는데 이 경우 올바른 코드가 아닐 수 있음.

따라서 이를 극복하기 위해 인코더의 각 입력에 대해 우선순위를 부여하는 우선순위 인코더(priority encoder) 필요

 

4-to-2 priority encoder

Truth table for a 4-to-2 priority encoder

두 개 이상의 입력이 동시에 '1'이여도 출력은 더 높은 우선순위를 가지는 입력 $w_i$에 해당하는 이진 코드가 됨

- 입력 우선순위: $w_3 > w_2 > w_1 > w_0$

- 출력: $y_1, y_0, z$