Il decodificatore (o decoder) è un circuito digitale combinatorio che realizza le funzioni inverse rispetto al codificatore. Esso riceve in ingresso un codice binario su n bit e attiva l'uscita corrispondente (fra 2n uscite). Per esempio la figura seguente mostra la tabella di verità e la realizzazione circuitale di un semplice decoder 2 a 4 (2 ingressi e 4 uscite):
La figura seguente mostra la piedinatura di un 74138, decoder integrato 3 a 8:
Gli ingressi sono A, B, C. Le linee di uscita sono Y0,...,Y7 (tutte attive basse). La tabella di verità completa è la seguente (le X indicano condizioni indifferenti):
| INPUT | OUTPUT | ||||||||||||
| ENABLE | SELECT | ||||||||||||
| G1 | G2A | G2B | C | B | A | Y0 | Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 |
| X | X | 1 | X | X | X | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| X | 1 | X | X | X | X | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | X | X | X | X | X | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
Gli ingressi G1, G2A e G2B sono ingressi che permettono di abilitare o disabilitare il funzionamento dell'integrato. Essi sono usati per collegare fra loro più decoder ed espandere in questo modo il numero di ingressi e di uscite. La figura seguente mostra il collegamento di due decoder 3 a 8 per realizzare un decoder 4 a 16:
Decodificatori BCD
I decodificatori BCD (detti anche BCD to decimal decoder) ricevono in ingresso un codice binario a 4 bit e attivano una fra 10 uscite (corrispondenti ai codici in ingresso da 0000 a 1001). La figura seguente mostra la piedinatura e la tabella di verità di un 74442:
Si noti che le uscite sono attive basse e che le combinazioni di ingressi superiori a 1001 (corrispondente a 9 in decimale) non attivano nessuna uscita (non sono utilizzate).
Display a 7 segmenti e decodificatori
Il display a sette segmenti è un dispositivo elettronico in grado di visualizzare le 10 cifre numeriche, e in alcuni casi alcune lettere alfabetiche e simboli grafici, attraverso l'accensione di combinazioni di sette segmenti luminosi. I display a sette segmenti sono molto utilizzati in alcuni orologi, in strumenti di misura, nei sistemi di prenotazione usati negli uffici pubblici e in molti altri apparecchi elettronici per mostrare informazioni numeriche.
Tipicamente i display a 7 segmenti sono realizzati utilizzando 7 diodi LED disposti in modo da formare una figura simile a un otto. Possono essere inoltre presenti alcuni LED aggiuntivi con la funzione di punto decimale, posizionati a sinistra o a destra del gruppo di segmenti. Ogni LED è specificato mediante una lettera da A a F come indicato nella figura qui sotto:
Esistono due versioni di display a 7 segmento, che differiscono solo dal verso di polarizzazione dei LED:
- a catodo comune: tutti i catodi dei LED
sono collegati ad un pin, il quale deve essere collegato
alla massa del circuito, i LED vengono accesi se il loro
anodo viene collegato all'1 logico (tensione);
- ad anodo comune: al pin comune sono riuniti tutti gli anodi, e questo va collegato all'1 logico (tensione), pertanto i LED si accendono se il loro catodo viene collegato allo 0 logico (massa).
Normalmente i display a 7 segmenti non vengono pilotati direttamente da un circuito logico, ma si usano i cosiddetti decodificatori BCD 7 segmenti (BCD to 7 segments decoder/driver). Si tratta di integrati che ricevono in ingresso un codice binario a 4 bit e sono in grado di pilotare in uscita un display a 7 segmenti. Il termine decodificatore in questo caso è improprio (sebbene largamente usato) perché questi dispositivi dovrebbero essere piuttosto detti convertitori di codici. Spesso questi dispositivi vengono anche detti decoder/driver in quanto, oltre ad effettuare la conversione di codice, forniscono anche la corrente necessaria (talvolta piuttosto elevata) per pilotare il display. La figura seguente mostra l'utilizzo di un 4511 per il pilotaggio di un display a 7 segmenti a catodo comune:
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