Układy kombinacyjne, które n-bitowy kod binarny zamieniają na sygnał aktywny na jednym z 2ⁿ wyjść, to
A. przerzutniki.
B. liczniki.
C. rejestry.
D. dekodery.
Dekoder to właśnie taki układ kombinacyjny, który zamienia n-bitowy kod binarny podany na wejściach na aktywację dokładnie jednego z 2ⁿ wyjść. Mówi się często, że jest to kodowanie typu one-hot, czyli tylko jedna linia wyjściowa jest aktywna, a pozostałe są nieaktywne. Przykład: dekoder 3 na 8 ma 3 wejścia adresowe i 8 wyjść, bo 2³ = 8. Jeśli na wejściu pojawi się kod 101₂, aktywowane zostanie wyjście odpowiadające wartości 5. W praktyce dekodery są używane m.in. do wyboru komórki pamięci, wyboru urządzenia na magistrali, sterowania wyświetlaczami, multipleksowania sygnałów oraz w logice adresowej procesorów. Z mojego doświadczenia warto zapamiętać, że dekoder niczego nie zapamiętuje i nie zlicza, tylko natychmiast reaguje na aktualny stan wejść, dlatego należy do układów kombinacyjnych. W dokumentacji układów cyfrowych, np. rodzin TTL/CMOS typu 74HC138, często spotkasz też wejście zezwolenia enable oraz wyjścia aktywne stanem niskim, co jest normalną praktyką projektową w elektronice cyfrowej.
W tym pytaniu kluczowe jest rozróżnienie układów kombinacyjnych od sekwencyjnych. Układ kombinacyjny daje wynik zależny wyłącznie od aktualnych stanów wejść, bez pamiętania poprzednich wartości. Dekoder pasuje tu idealnie, bo n-bitowy kod binarny traktuje jak adres i na jego podstawie aktywuje jedną z 2ⁿ linii wyjściowych. Częsty błąd polega na tym, że wszystkie elementy cyfrowe wrzuca się do jednego worka, a one mają zupełnie różne zadania. Rejestr służy do przechowywania danych, zwykle kilku bitów równocześnie, więc jest układem pamiętającym stan. Przerzutnik to jeszcze bardziej podstawowy element pamięci, przechowujący zazwyczaj jeden bit, na przykład w przerzutniku typu D lub JK. Licznik natomiast zmienia swój stan według kolejnych impulsów zegarowych, czyli zlicza zdarzenia i także jest układem sekwencyjnym. Te elementy mogą korzystać z dekoderów wewnątrz większych układów, ale same nie wykonują operacji zamiany kodu binarnego na jedną aktywną linię wyjściową. Moim zdaniem najprostsza metoda zapamiętania jest taka: dekoder wybiera jedno wyjście, rejestr przechowuje słowo, przerzutnik przechowuje bit, a licznik liczy impulsy. W praktyce projektowej, np. przy analizie schematów płyt głównych lub prostych układów sterowania, takie rozróżnienie bardzo pomaga i ogranicza pomyłki przy diagnozowaniu sygnałów logicznych.