এনকোডার ও ডিকোডার

১ · ডিকোডার — একটি বাইনারি কোড থেকে একটি সক্রিয় লাইন

ডিকোডারDecoderN-বিট বাইনারি ইনপুট থেকে ঠিক 2^N-টি আউটপুট লাইনের মধ্যে একটি সক্রিয় করার সার্কিট — এনকোডারের বিপরীত। N-টি ইনপুট লাইন নেয় এবং ইনপুটের বাইনারি মানের ভিত্তিতে 2^N-টি আউটপুট লাইনের মধ্যে ঠিক একটি সক্রিয় করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি 2-to-4 ডিকোডার ২-বিট ইনপুট নিয়ে ৪টি আউটপুট লাইনের মধ্যে একটি সক্রিয় করে। L10-এর DEMUX-এর সাথে এর গভীর সম্পর্ক আছে — একটি ডিকোডারকে অনেকটা "সবসময় input_value=1 ধরে নেওয়া একটি বিশেষ DEMUX" হিসেবে ভাবা যায়।

বাস্তব ব্যবহার — মেমরি অ্যাড্রেস ডিকোডিং। একটি মেমরি চিপ একটি ডিকোডার ব্যবহার করে অ্যাড্রেস বিটের বাইনারি মান থেকে বহু মেমরি রো/লোকেশনের মধ্যে ঠিক একটি বেছে নেয় — এটি M9-এর মেমরি অর্গানাইজেশনের সরাসরি ভিত্তি।

২ · এনকোডার — একটি সক্রিয় লাইন থেকে একটি বাইনারি কোড

এনকোডারEncoder2^N-টি ইনপুট লাইনের মধ্যে যেটি সক্রিয়, তার N-বিট বাইনারি কোড বের করার সার্কিট — ডিকোডারের বিপরীত। ডিকোডারের ঠিক বিপরীত — 2^N-টি ইনপুট লাইন নেয় (স্বাভাবিক অবস্থায় ঠিক একটিই সক্রিয় থাকে ধরে নেওয়া হয়) এবং কোন ইনপুটটি সক্রিয় ছিল তার N-বিট বাইনারি কোড তৈরি করে।

৩ · প্রায়োরিটি এনকোডার — যখন একাধিক ইনপুট একসাথে সক্রিয়

সাধারণ এনকোডার ধরে নেয় ঠিক একটি ইনপুট সক্রিয় থাকবে — কিন্তু বাস্তবে একাধিক ইনপুট একসাথে সক্রিয় হতে পারে। প্রায়োরিটি এনকোডারPriority Encoderএকাধিক ইনপুট একসাথে সক্রিয় হলে, পূর্বনির্ধারিত প্রায়োরিটি অনুযায়ী সর্বোচ্চ-গুরুত্বপূর্ণ সক্রিয় ইনপুটের কোড দেয়, বাকিগুলো উপেক্ষা করে। একটি পূর্বনির্ধারিত প্রায়োরিটি অনুযায়ী শুধুমাত্র সর্বোচ্চ-প্রায়োরিটি সক্রিয় ইনপুটের কোড বের করে, বাকি নিম্ন-প্রায়োরিটি সক্রিয় ইনপুটগুলো উপেক্ষা করে।

নিচের কোড সেলে decoder, encoder, ও priority_encoder — তিনটিই বাস্তবায়ন করে, শেষে একটি বাস্তব কেস দেখানো হবে যেখানে ২টি লাইন একসাথে সক্রিয় (ইনডেক্স ১ ও ৩) এবং প্রায়োরিটি এনকোডার সঠিকভাবে সর্বোচ্চ-প্রায়োরিটি (এখানে সর্বোচ্চ-ইনডেক্স) লাইনটি বেছে নেয়।

def decoder(binary_input_bits, n):
    """n-বিট MSB-first বাইনারি ইনপুট -> 2^n আউটপুটের তালিকা, ঠিক একটি=1"""
    value = 0
    for b in binary_input_bits:
        value = value * 2 + b
    outputs = [0] * (2 ** n)
    outputs[value] = 1
    return outputs

def encoder(active_line_index, n):
    """সক্রিয় লাইনের ইনডেক্স -> n-বিট বাইনারি কোড (MSB-first)"""
    return [(active_line_index >> i) & 1 for i in range(n - 1, -1, -1)]

def priority_encoder(active_lines_list, n):
    """একাধিক লাইন একসাথে সক্রিয় হলে, সর্বোচ্চ-প্রায়োরিটি (সর্বোচ্চ ইনডেক্স) লাইনের কোড রিটার্ন করে"""
    highest_priority_line = max(active_lines_list)
    code = encoder(highest_priority_line, n)
    return code, highest_priority_line

# --- ডিকোডার: 2-to-4 ---
print("2-to-4 ডিকোডার:")
for a in (0, 1):
    for b in (0, 1):
        print(f"  input={a}{b} -> outputs={decoder([a, b], 2)}")

# --- এনকোডার: 4-to-2 ---
print()
print("4-to-2 এনকোডার:")
for line in range(4):
    print(f"  active line={line} -> code={encoder(line, 2)}")

# --- প্রায়োরিটি এনকোডার: একাধিক লাইন একসাথে সক্রিয় ---
print()
active_lines = [1, 3]
code, winner = priority_encoder(active_lines, 2)
print(f"একসাথে সক্রিয় লাইন: {active_lines}")
print(f"  সর্বোচ্চ-প্রায়োরিটি লাইন = {winner} (নিম্ন-প্রায়োরিটি লাইন {[l for l in active_lines if l != winner]} উপেক্ষিত)")
print(f"  চূড়ান্ত কোড = {code}")
print(f"  যাচাই: encoder({winner}, 2) = {encoder(winner, 2)}  |  মিলেছে কি? {code == encoder(winner, 2)}")