《编码器与译码器》PPT课件.ppt

第7讲编码器与译码器 7 1编码器 7 2译码器 7 1编码器 编码 把二进制码按一定的规律编排 使每级代码具有一特定的含义 代表某个数或控制信号 称谓编码 如 8421BCD码中用1000表示数字8 如 ASCII码中用1000001表示字母A等 编码器 具有编码功能的逻辑电路 编码器的逻辑功能 能将每一组输入信息变换为相应二进制的代码输出 如4线 2线编码器 将输入的4个状态分别编成4个2位二进制数码输出 如8线 3线编码器 将输入的8个状态分别编成8个3位二进制数码输出 如BCD编码器 将10个输入分别编成10个4位8421BCD码输出 编码器的分类 普通编码器 任何时候只允许一个编码输入信号有效 否则输出就会发生混乱 优先编码器 允许同时输入两个以上的有效编码信号 当同时输入几个有效编码信号时 优先编码器能按预先设定的优先级别 只对其中优先权最高的一个进行编码 普通编码器 优先编码器 二进制编码器的结构框图 普通二进制编码器 编码器的工作原理 1 逻辑框图 2 逻辑功能表 编码器的输入为高电平有效 7 1 1普通4线 2线编码器 设计 4线 2线编码器真值表 3 逻辑图 该电路存在的问题一 当所有的输入都为0时 电路的输出Y1Y0 Y1Y0 00 和真值表中第一行的输出编码相同 无法区分是哪个输入信号的编码 当所有的输入都为1时 Y1Y0 Y1Y0 00 无法输出有效编码 普通编码器不能同时输入两个已上的有效编码信号 I2 I3 1 I1 I0 0时 Y1Y0 Y1Y0 00 11 00 00 00 00 00 00 00 11 该电路存在的问题二 优先编码器的提出 如果有两个或更多输入信号有效 将会出现输出混乱 必须根据轻重缓急 规定好这些外设允许操作的先后次序 即优先级别 识别多个编码请求信号的优先级别 并进行相应编码的逻辑部件称为优先编码器 7 1 2优先编码器 1 4线 2线优先编码器 设计 1 列出功能表 高 低 2 写出逻辑表达式 3 画出逻辑电路 略 输入编码信号高电平有效 输出为二进制代码 输入为编码信号I3 I0输出为Y1Y0 2 集成8线 3线优先编码器74LS148及应用 74LS148优先编码器真值表 10线 4线编码器是将十进制数码转换为二进制代码的组合逻辑电路 常用的集成芯片有74LS147等 74LS147的逻辑符号和管脚功能 74LS147 7 1 3二 十进制编码器 二 十进制编码器的作用 将十个状态 对应于十进制的十个代码 编制成BCD码 74LS147编码器真值表 例试用两片74LS148组成16线 4线优先编码器 均无信号时 才允许对 输入信号编码 优先权最高 7 1 474LS148优先编码器的扩展应用 1 片处于编码状态 2 片被封锁 2 片处于编码状态 译码 将二进制代码翻译成对应的输出信号的过程 译码是编码的逆过程 实现译码操作的电路称为译码器 常用的译码器有 二进制译码器 二 十进制译码器 显示译码器三类 7 2译码器 7 2 1二进制译码器 输入端 n输出端 2n 二进制译码器的输入端为n个 则输出端为2n个 且对应于输入代码的每一种状态 2n个输出中只有一个为1 或为0 其余全为0 或为1 常用类型 2线 4线译码器型号 74LS1393线 8线译码器型号 74LS1384线 16线译码器型号 74LS154 一 2线 4线译码器的逻辑电路 分析 00 二 集成二进制译码器74LS138 真值表 输入 自然二进制码 输出 低电平有效 A2 A1 A0为二进制译码输入端 为译码输出端 低电平有效 S1 为选通控制端 当S1 1 时 译码器处于工作状态 当S1 0 时 译码器处于禁止状态 各输出端的逻辑表达式 将输入的4位BCD码翻译成0 9十个十进制数的电路称为二 十进制译码器 由于二 十进制译码器有4个输入端 10个输出端 所以又称为4线 10线译码器 常用的集成二 十进制译码器为74LS42 其逻辑图如图所示 7 2 2二 十进制译码器 集成8421BCD码译码器74LS42 集成译码器74LS42引脚图及逻辑符号 74LS42的真值表及输出表达式 7 2 3显示译码器 二 十进制编码 显示译码器 显示器件 在数字系统中 常常需要将运算结果用人们习惯的十进制显示出来 这就要用到显示译码器 显示器件 常用的是七段显示器件 七段发光二极管显示器构成 1101101 低电平时发光 高电平时发光 A3 A0 输入数据 要设计的七段数码管显示译码器 七段数码管显示译码器 a b c d f g abcdefg 1111110 0110000 1101101 e 七段显示器件的工作原理 1111001 1110000 0110011 1011011 1011111 1111111 1111011 七段显示译码器的集成电路74LS48 控制端 控制端功能 实现多位数显示时的 无效0消隐 功能的例子 全灭 全灭 全灭 0000 0 0000 0 0 1 0000 七段显示译码器74LS48与数码管的连接 此三控制端不用时 通过电阻接高电平 BCD码 7 2 4中规模译码器的应用 由于译码器输出的2n个最小项 而任一逻辑函数总能表示成最小项之和的形式 因此 辅以适当的SSI门 即可以实现任何组合逻辑函数 中规模组件都是为了实现专门的逻辑功能而设计 但是通过适当的连接 可以实现一般的逻辑功能 用中规模组件设计逻辑电路 可以减少连线 提高可靠性 1 74LS138译码器的功能扩展 基于这一点用该器件能够方便地实现三变量或两变量逻辑函数 用74LS138译码器实现逻辑函数 当控制端如图接法时 2 用译码器实现逻辑函数 m1 m2 m3 m4 m5 m6 构成的逻辑电路图 例2 试用74LS138设计一位全加器 解 1 列出真值表如下 3 画出用二进制译码器和与非门实现这些函数的接线图 2 写出函数的标准与或表达式 并变换为与非 与非形式 7 2 5数据分配器 数据分配器是将一个数据源来的数据根据需要送到多个不同的通道上去的逻辑电路 它将一个输入D分时地送到多路输出上去 具体选择哪一路输出由一组选择变量确定 它有一根输入线 n根选择线 2n根输出线 00D000010D001000D011000D 第7讲结束