8.设计与装调编码电路

数 字 电 子 技 术,知识目标：,1,、掌握编码与编码器的定义；,2,、熟练掌握集成编码器,74LS148,的功能及应用；,3,、掌握集成编码器,74LS147,的功能及应用；,4,、熟练掌握编码电路的设计。,集成编码器的功能及应用,编码电平信号电路的设计,第,7,讲,教学目标,教学重点,教学难点,能力目标：,1,、能查阅手册读懂集成编码器的功能；,2,、能熟练应用集成编码器；,3,、会设计编码电平信号电路。,设计与装调编码电路,一、编码与编码器；,二、集成编码器,74LS148,的功能分析及应用；,三、集成编码器,74LS147,的功能分析；,四、编码电路的设计（编码信号高、低电平的获取）。,教学内容,思考讨论：,拨电话时号码是怎样显示的？,任务引入,生活中常用十进制数及文字、符号等表示事物。,数字电路只能以二进制信号工作。,编码器,译码器,1,、,编码,一、编码与编码器,用二进制代码表示文字、符号或者数码等特定对象的过程，称为,编码,。,对,M,个信号编码时，应如何确定位数,N,？,N,位二进制代码可以表示,多少,个信号？,例：,对,101,键盘编码时，采用,几,位二进制代码,？,编码原则：,N,位二进制代码可以表示,2,N,个信号，则对,M,个信号编码时，应由,2,N-1,M 2,N,来确定位数,N,。,解：,对,101,键盘编码时，采用了,7,位二进制代码,ASC,码。,2,7,128,101,。,自然二进制码、格雷码、二,十进制码、奇偶检验码、,ASCII,码等,问：常用的编码有哪些？,目前经常使用的编码器有普通编码器和优先编码器两种。,实现编码的逻辑电路，称为,编码器,。,2,、,编码器,问题,:,将,4,个抢答器的输出信号编为二进制代码，设计一个简单,的电路实现此功能,这个过程就是编码。,任何时刻只允许输入一个有效编码请求信号，否则输出将发生混乱。,（,1,）普通编码器,丁 丙 乙 甲,F,0,=A,3,+A,1,F,1,=A,3,+A,2,输入,A,3,A,2,A,1,A,0,输出,F,1,F,0,0 0 0 1,0 0 1 0,0 1 0 0,1 0 0 0,0 0,0 1,1 0,1 1,例,：以一个三位二进制普通编码器为例，说明普通编码器的工作原理。,普通编码器的方框图,返回,输入：八个信号（对象）,I,0,I,7,（二值量）,八个病房呼叫请求,输出：三位二进制代码,Y,2,Y,1,Y,0,称八线,三线编码器,对病房编码,表,3-4,编码器输入输出的对应关系,设输入信号为,1,表示对该输入进行编码。,任何时刻只允许输入一个编码请求,表达式、电路图？,其它输入取值组合不允许出现，为无关项。,I,0,I,1,I,2,I,3,I,4,I,5,I,6,I,7,Y,2,Y,1,Y,0,1 0 0 0 0 0 0 0,0 1 0 0 0 0 0 0,0 0 1 0 0 0 0 0,0 0 0 1 0 0 0 0,0 0 0 0 1 0 0 0,0 0 0 0 0 1 0 0,0 0 0 0 0 0 1 0,0 0 0 0 0 0 0 1,0 0 0,0 0 1,0 1 0,0 1 1,1 0 0,1 0 1,1 1 0,1 1 1,在优先编码器中，允许同时输入两个以上的有效编码请求信号。,当几个输入信号同时出现时，只对其中优先权最高的一个进行编码。,优先级别的高低,由设计者根据输入信号的轻重缓急情况而定。如根据病情而设定优先权。,（,2,）优先编码器,74LS148,电路的功能表,二、集成优先编码器74LS148,1,、,74LS148,的逻辑功能,（,1,）编码输入端：,逻辑符号输入端 上面均有,“,”,号，这表示编码,输入低电平有效,。,I,0,I,7,低电平有效,允许编码，但无有效编码请求,优先权最高,（,2,）编码输出端,：从功能表可以看出，,74LS148,编码器的编码,输出是反码,。,Y,2,、,Y,1,、,Y,0,（,3,）选通输入端：,只有在,=0,时，编码器才处于,工作状态,；而在,=1,时，编码器处于,禁止状态,，所有输出端均被封锁为高电平。,S,S,禁止,状态,工作状态,允许编码，但无有效编码请求,正在优先编码,（,4,）,选通输出端,Y,S,和扩展输出端,Y,EX,：为扩展编码器功能而设置。,以上通过对,74LS148,编码器逻辑功能的分析，介绍了通过,MSI,器件逻辑功能表了解集成器件功能的方法。,要求初步具备,查阅器件手册,的能力。不要求背,74LS148,的功能表。,用,74LS148,接成的,16,线,4,线优先编码器,优先权最高,(2),片无有效,编码请求时才允许,(1),片编码,编码输出的最高位,编码输出为原码,如图所示为利,74LS148,编码器监视,8,个化学罐液面的报警编码电路。若,8,个化学罐中任何一个的液面超过预定高度时，其液面检测传感器便输出一个,0,电平到编码器的输入端。编码器输出,3,位二进制代码到微控制器。此时，微控制器仅需要,3,根输入线就可以监视八个独立的被测点。,微控制器报警编码电路,2,、,74LS148,优先编码器的应用,74LS147,优先编码器功能表,1 1 1 1,0 1 1 0,0 1 1 1,1 0 0 0,1 0 0 1,1 0 1 0,1 0 1 1,1 1 0 0,1 1 0 1,1 1 1 0,1 1 1 1 1 1 1 1 1,0 X X X X X X X X,1 0 X X X X X X X,1 1 0 X X X X X X,1 1 1 0 X X X X X,1 1 1 1 0 X X X X,1 1 1 1 1 0 X X X,1 1 1 1 1 1 0 X X,1 1 1 1 1 1 1 0 X,1 1 1 1 1 1 1 1 0,D C B A,I,9,I,8,I,7,I,6,I,5,I,4,I,3,I,2,I,1,输 出,输 入,74LS147,编码器的逻辑符号,三、集成优先编码器74LS147,将十进制数的,09,编成二进制代码的电路,(8421BCD,码编码器,Binary Coded Decimal),，称为二,-,十进制编码器。,常见的二,-,十进制编码器：,74LS147,优先编码器。,四、编码电平信号电路的设计,本节小结,学完本节内容后需要掌握以下内容：,一、,编码与编码器,编码与编码器的定义、编码器的分类,二、,集成优先编码器,74LS148,功能及应用,三、集成优先编码器,74LS147,功能及应用,四、编码电路的设计,课外作业：,用与门设计一个,83,线编码器。,课外任务,