En el tema de los codificadores vimos en qué consistía un codificador, es decir, explicábamos cómo pasar una información utilizada usualmente a una forma codificada que pueda entender nuestro ordenador. Seguidamente, describiremos el modo de realizar la función opuesta mediante los llamados decodificadores.

En un sistema digital, como puede ser nuestro PC, se pueden transmitir tanto instrucciones como números mediante niveles binarios o trenes de impulsos. Si, por ejemplo, los cuatro bits de un mensaje se disponen para transmitir órdenes, se pueden lograr 16 instrucciones diferentes, esto es lo que denominábamos, información codificada en sistema binario. Otras veces nos interesa que un conmutador de varias posiciones pueda funcionar de acuerdo con este código, es decir, para cada uno de los dieciséis códigos debe ser excitada una sola línea. A este proceso de identificación de un código particular se le denomina decodificación.

Dicho de otra manera, un decodificador realiza la función opuesta a la de codificar, es decir, convierte un código binario de varias entradas en salidas exclusivas. Podemos distinguir dos tipos básicos de decodificadores: los excitadores y los no excitadores. En el primero de los casos tenemos, por ejemplo, aquellos cuya misión es convertir el código BCD de sus entradas al formato de salida necesario para excitar un visualizador numérico o alfanumérico.

Para entender el segundo de los tipos veamos algunos ejemplos de ellos. Tomemos un decodificador de dos entradas. Este hará corresponder, a cada una de las cuatro palabras posibles de formar con las dos entradas, una de las salidas. Para la salida Y0, será 1 cuando los bits de entrada A y B son 0. Luego, la expresión booleana que le corresponde es: Y0 = /A * /B. El mismo razonamiento se puede repetir para el resto de salidas.

Dentro de este mismo tipo de decodificadores tenemos el BCD a decimal. Supongamos que deseamos decodificar una instrucción BCD que represente un número dígito decimal, como puede ser el 5; esta operación se puede llevar a cabo con una puerta AND de cuatro entradas excitadas por los cuatro bits BCD. Por ejemplo, la salida de la puerta AND será 1 si las entradas son 1, 0, 1, 0. Puesto que este código representa el número decimal 5, la salida se señala como línea 5.

Si completamos un decodificador BCD a decimal, éste tendrá cuatro entradas, normalmente denominadas A, B, C y D, y diez líneas de salida. Las entradas complementarias, /A, /B, /C y /D, se pueden obtener por medio de inversores dentro del propio integrado. Habitualmente, para su construcción se emplean puertas NAND y, por lo tanto, una salida es 0 si el código resulta correcto en BCD y será 1 para cualquier otro código no válido. A este sistema digital también se le denomina decodificador 4 a 10, indicando que una entrada de cuatro bits selecciona una de las diez líneas de salida.

En este decodificador, los estados 1010, 1011, 1100, 1110, 1101 y 1111 no están incluidos en el código BCD, y se consideran como datos falsos de entrada produciéndose para todas ellas un 1 en todas las salidas, como se indicó anteriormente. Luego, estamos ante un decodificador BCD a decimal con rechazo de datos falsos de entrada.

También se puede construir un decodificador BCD a decimal que no rechace los datos falsos de entrada. Este decodificador minimiza el número de entradas de las puertas NAND. Así, por ejemplo, si se presentase en las entradas del decodificador la combinación 1111, aparecería señal en las salidas 7 y 9. Es decir, se han tomado los datos de entrada falsos como condiciones opcionales.

En muchas aplicaciones es deseable que la decodificación se realice únicamente durante intervalos de tiempo específicos, de forma que sean rechazados los datos de entrada que no parezcan durante esos intervalos. Esto se consigue añadiendo una entrada denominada "strobe". Cuando esta señal es 1 se ejecuta la decodificación y cuando es 0 se inhibe la decodificación. Dependiendo de que el decodificador rechace o no los datos falsos, el modo de utilizar la señal de "strobe" debe ser distinto.

Este tipo de circuito lo podemos observar en la figura correspondiente, donde la inhibición para la decodificación se logra mediante una entrada extra en cada puerta NAND del decodificador. Cuando esta entrada es 0 las salidas son todas 1 y no se permite la decodificación.

Dentro del tipo de decodificadores excitadores podemos poner como ejemplo uno de los más utilizados en la electrónica digital: el llamado decodificador excitador BCD - 7 segmentos.

En la actualidad, se utilizan normalmente una serie de dispositivos de representación visual fabricados a base de siete segmentos o barras independientes, mediante las cuales se pueden presentar los dígitos decimales. Estos segmentos pueden ser cristales líquidos, diodos LED, etc. Para excitar a estos dispositivos se han desarrollado toda una gama de decodificadores que reciben la información, procedente de un ordenador o de un aparato de medida, en código BCD y entregan siete salidas preparadas para alimentar los siete segmentos que componen cada dígito decimal. Veamos la estructura de un decodificador excitador BCD-7 segmentos de los más sencillos.

Dado que el código BCD permite hasta 16 combinaciones diferentes y sólo se utilizan 10 para dígitos decimales y 5 para signos especiales, la combinación que queda apaga todos los segmentos. Existe una entrada añadida a las de los cuatro bits del código, que sirve para impedir o permitir la salida del decodificador una vez representadas las entradas. Por lo tanto, el decodificador será un sistema combinacional de cinco entradas y siete salidas.

Representamos la tabla de verdad correspondiente solamente a los diez dígitos decimales, teniendo en cuenta que la entrada de inhibición o "strobe" siempre se encuentra a 1:

A partir de esta tabla se pueden obtener todas las expresiones booleanas para la construcción de cada una de las salidas del código de 7 segmentos.

La entrada de inhibición se puede aplicar de diversas formas y en distintas etapas, según convenga, para la realización física del circuito integrado.

Hemos de tener presente que, según el sistema de visualización utilizado en la información, hará falta un tipo distinto de decodificador: siete segmentos, matrices de puntos, impresora, etc. Los circuitos combinatorios decodificadores se diseñarán, dependiendo de su complejidad, a partir de una memoria ROM.