12. エンコーダとデコーダ

エンコーダとデコーダは、どちらも論理回路の一種で、エンコーダは、入力された信号を別の形式の符号に変換する回路であり、デコーダは符号化された信号をもとの信号に逆変換する回路である。
・エンコーダ：エンコーダは、入力された信号を別の形式の符号に変換する回路で、例えば、10進数を2進数に変換したり、文字コードをバイナリに変換したりするために使われる。
・デコーダ：デコーダは、符号化された信号をもとの信号に逆変換する回路で、例えば、2進数を10進数に変換したり、バイナリを文字コードに変換したりするために使われる。
エンコーダとデコーダは、キーボードやタッチパネルなどの入力装置等、さまざまな電子機器やシステムで広く使われている。キーボードで数字キーを押すと、エンコーダによってその数字に対応する2進数に変換され、この2進数は、コンピュータの内部で必要な処理が行われる。このように、エンコーダとデコーダは、デジタル機器の基本的な構成要素として欠かせない回路である。
ここでは、基本的なエンコード回路、デコーダ回路を例を挙げて説明する。

エンコーダ回路

エンコーダの基本的な回路である10進-2進エンコーダを考える。回路構成の外観は、図１のようになる。
10進から2進へのエンコーダは、10進数のデータを2進数のデータに変換する。具体的には、10進数の0から7の8つの数字について、8入力（A0、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7）のいずれか1つが値1をとるとして、それらの2進数に対応する3ビットの出力（B2、B1、B0）を生成するエンコーダを考える。例えば、A1=1ならば、（B2、B1、B0）=（0、0、1）、A7=1ならば、（B2、B1、B0）=（1、1、1）を得る。これを表１のように8入力3出力の真理値表として作成し、それに基づいて論理回路を実現すると図２のようになる。

デコーダ回路

デコーダの基本的な回路である2進-10進デコーダを考える。回路構成の外観は、図３のようになる。
2進から10進へのデコーダは、2進数のデータを10進数のデータに変換する。具体的には、2進数の3ビットの入力（B2、B1、B0）（000から111の２進数)から、8つの出力（A0、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7）のいずれか1つが値１を出力するデコーダを考える。例えば、（B2、B1、B0）=（0、0、1）ならば、A1＝１、（B2、B1、B0）=（1、1、1）ならば、A7=1を得る。これを表２のように3入力8出力の真理値表として作成し、それに基づいて論理回路を実現すると図４のようになる。