Dekodierer
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Unter einem Dekodierer oder Decoder versteht man in der Regel einen Umsetzer, Konverter oder Wandler für digitale oder analoge Signale. Er kann mit einem Umsetzer bzw. einer Kodiereinheit auch Kodierer oder Encoder genannt eine logische Einheit bzw. eine Funktionskette bilden. Eine Einrichtung die aus Ausgangssignalen des Dekodierers die ursprünglichen Eingangssignale für den Dekodierer erzeugen kann, ist der Kodierer.
Das folgende Bild stellt ein Kodierer(Encoder) / Dekodierer(Decoder)-System dar:
In der Kryptographie werden Personen und Hilfsmittel zum Entschüsseln von Nachrichten häufig als Decodierer bezeichnet.
Man unterscheidet je nach Signalart analoge Dekodierer, digitale Dekodierer und Übergaben zwischen diesen beiden Signalstrukturen.
Inhaltsverzeichnis |
[Bearbeiten] Analoge Dekodierer
Der bekannteste Decoder für analoge Signale ist der für den Stereoempfang verwendete Dekodierer in den UKW FM-Receivern.
[Bearbeiten] Digitale Dekodierer
Die Realisierung von Dekodierern kann durch reine Hardware (z. B. in Kodeumsetzern), reine Software (z. B. in Codecs) oder in DSPs erfolgen.
Auch die digitale Signalverarbeitung kann auch zum Aufbau von Dekodierern verwendet werden.
Digitale Dekodierer können mit:
- Schaltern
- Relais
- elektrischen Röhren
- Dioden
- Transistoren
- TTL-Bausteinen
- Read-Only-Memorys
- digitalen Signalprozessoren DSPs
aufgebaut werden.
In den Multimediaanwendungen dienen Dekodierer und Codecs häufig zum Rekonstruieren von Daten nach einer Übertragung oder Komprimierung.
Typische Anwendungsfälle von digitalen Dekodierern in der Technik sind Umsetzungen von Signalen für Messgeräte, Ansteuerung von digitalen Zählern mit unterschiedlichen Zähllogiken sowie Umsetzung von Signalen von parallelen Übertragungsverfahren für eine sequenzielle Datenübertragung z. B. für die RS-232-Schnittstelle.
[Bearbeiten] Beispiele für digitale Dekodierer in der Schaltungstechnik
Ein Dekodierer kann ein Schaltnetz sein, das, je nach Realisierung, aus n Eingängen 2n (oder weniger) Min- bzw. Maxterme erzeugt. Jede Funktion lässt sich durch diese Terme ausdrücken und daher ist der Dekodierer dazu geeignet, beliebige Schaltfunktion zu realisieren, indem die auftretenden Terme ausgangsseitig verknüpft werden.
[Bearbeiten] Beispiel eines Schaltnetzwerk als digitalen Dekodierer
- Eingänge: s0, s1, s2
- Ausgänge: Minterme m0, m1, ..., m7
-
s2 s1 s0 m0 m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1
[Bearbeiten] 1-aus-n-Dekodierer
Der 1-aus-n-Dekodierer schaltet genau einen von n Ausgängen auf 1, wobei n eine Potenz von 2 ist, da n in Binärdarstellung an den Eingängen anliegen muss. Bei den Eingängen e0, e1, e2, e3 mit 0 1 1 0 bin = 6 dez würde der Ausgang y6 = 1 und alle anderen y0, y1, ..., y5, y7, y8, ...y15 = 0.
Mit Hilfe von 1 aus n Dekodierern werden beispielsweise die einzelnen Flip-Flops in einem Speicher ausgewählt in die geschrieben werden soll, indem die Adresse an die Eingänge des 1 aus n Dekodierers gelegt wird und die Ausgänge y0, ..., yn und die Flip-Flop Eingänge f0, ..., fn mit einem UND verschaltet werden.
Realisierung von Dekodiererschaltungen mit Mintermen / Maxtermen:
| Minterm | Maxterm | |
|---|---|---|
| 0 | NOR-Gatter | UND-Gatter |
| 1 | OR-Gatter | NAND-Gatter |
[Bearbeiten] Übergaben zwischen analog und digital
Zur Umsetzung von analogen in digitale Signale werden Analog-Digital-Umsetzer verwendet und umgekehrt Digital-Analog-Umsetzer. Wesentliche Kenngrößen dieser Umsetzer sind die Genauigkeit, Liniarität und Geschwindigkeit der Umsetzung. Soweit diese Begriffe die Messtechnik berühren, siehe auch digitale Messtechnik.
