第4章 编码器与译码器 Coder and Decoder
第4章 编码器与译码器 Coder and Decoder
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。 丁丙乙甲输入输出 °o=A3+A1 A3 A2 A Ao F, Fo F1=A3+A2 F (1)(m 000100 A 001001 A (3) A 010010 4-2线编码器 1000
⑴ ⑷ ⑵ ⑶ 丁 丙 乙 甲 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。 F0 =A3+A1 F1 =A3+A2 一、编码器 A3 A2 A1 A0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 F1 F0 0 0 0 1 1 0 1 1 输 入 输出 4-2线编码器
4(=2)种情况,需2位二进制码就能将所有情况表示; 8(=2)种情况,需3位二进制码就能将所有情况表示; 16(=2)种情况,需4位二进制码就能将所有情况表示; 2种情况,只需要n位二进制码就能完全表示! 7种情况需几位二进制 码表示?9种呢? 2n2m-
4( =22 )种情况，需2位二进制码就能将所有情况表示； 2 n种情况，只需要n位二进制码就能完全表示！ 2 n ≥m 8 ( =23 )种情况，需3位二进制码就能将所有情况表示； 16 ( =24 )种情况，需4位二进制码就能将所有情况表示； 7种情况需几位二进制 码表示？9种呢？
1.二进制编码器 ◆用n位二进制代码对2个信号进行编码的电路就是二进制编码器。 74LS148是83线优先编码器 74LS148逻辑符号 表4.1074LS148编码器功能表 输入 输出 10 EI I, I6 I5 L4 I3 I2 I1 Io Y2Y1Yo GS EO YI 1XXXXXXX X 111 0111 111 111 0 00XXXXXX X 000 OXXXXX X 001 1100000000 2312345 14 00000 GS 10XXXX X 010 0XX XX 011 0XX X 100 0X X 101 011 10X 10 110 111 EI Eob 5
◆ 用n 位二进制代码对2 n个信号进行编码的电路就是二进制编码器。 74LS148是8-3线优先编码器 表4.10 74LS148编码器功能表 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 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 1 X X X X X X X X 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 X X X X X X X 0 1 0 X X X X X X 0 1 1 0 X X X X X 0 1 1 1 0 X X X X 0 1 1 1 1 0 X X X 0 1 1 1 1 1 0 X X 0 1 1 1 1 1 1 0 X 0 1 1 1 1 1 1 1 0 EI I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 Y2Y1Y0 GS EO 输 入 输 出 74LS148逻辑符号 1. 二进制编码器
★74LS1488-3线优先编码器应用1 微控制器报警编码电路 图414所示为利用 74LS148编码器监视8个化学 l0 罐液面的报警编码电路。若8 392∞C6 个化学罐中任何一个的液面 14 超过预定高度时,其液面检 14 GS 测传感器便输出一个0电平到 16 34567 编码器的输入端。编码器输 EI EOb15 出3位二进制代码到微控制器。 T 此时,微控制器仅需要3根输 INT0入线就可以监视八个独立的 被测点
图4.14所示为利用 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 ★74LS148 8-3线优先编码器 应用1
★74LS1488-3线优先编码器应用2 用编码器构成AD转换器 图415为74LS148构 成的AD转换器。这个 电路主要由比较器、寄 存器和编码器3部分组成 10 输入信号(模拟电压, C Q Q4 四同时加到个比较器的反 Q 相端,基准电源经串联 电阻分压为8级,量化单 位q=UB/7,各基准电压 LI 分别加到比较器的同相 CP 端 这里寄存器74LS373 R/2 A/D转换器 由8个D触发器构成。它 U 的作用是把比较器输出 的信号经寄存器缓冲
★74LS148 8-3线优先编码器 应用2 用编码器构成A/D转换器 图4.15为74LS148构 成的A/D转换器。这个 电路主要由比较器、寄 存器和编码器3部分组成。 输入信号(模拟电压)， 同时加到7个比较器的反 相端，基准电源经串联 电阻分压为8级，量化单 位q=UR／7，各基准电压 分别加到比较器的同相 端。 这里寄存器74LS373 由8个D触发器构成。它 的作用是把比较器输出 的信号经寄存器缓冲
2.二一进制编码器 将十进制数的0-9编成二进制代码的电路(8421BCD码编码器 Binary Coded Decimal)。如:实训4中采用的74LS147优先编码器 74LS147优先编码器功能表 74LS147编码器的逻辑符号 输入 输出 9 I81,6543I2IDCBA 1111 OX 0110 13dI3 r Yo 1 XXXXXX 0111 976 10 XXXXXX 1000 1 110XXXXX 001 11110XXXX1010 1110XXX1011 1111110XX1100 11111 10X1101 1111111101110
2. 二—十进制编码器 将十进制数的0~9编成二进制代码的电路(8421BCD码编码器Binary Coded Decimal)。 如:实训4中采用的74LS147优先编码器. 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 I9 I8 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 D C B A 输 入 输 出 74LS147编码器的逻辑符号
二、译码器 ◆例:一个简单的两位二进制代码的译码器 输入是一组两位二进制代码AB,输出是与代码状态相对应的 4个信号32F1Y 表4.12译码器的真值表 输入 输出 AABB B 32H1Y0 A0011 0001 0101 0010 0100 1000 (b) 真值表与我们前面学过的什么很相似?你发现了吗?
◆ 例：一个简单的两位二进制代码的译码器。 输入是一组两位二进制代码AB，输出是与代码状态相对应的 4个信号Y3Y2Y1Y0。 输 入 输 出 A B Y3 Y2 Y1 Y0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 表4.12 译码器的真值表 真值表与我们前面学过的什么很相似？你发现了吗？ 二、译码器
进制译码器二进制译码器是把二进制代码的所有组合状态都翻译出 来的电路。如果输入信号有n位二进制代码,输出信号为m个,m=2n。 ●74LS138二进制译码器。 表4.1374LS138译码器功能表 15 AA 0 Y 14 输入 输出 3\A2=u\x 13 2 S, S2+S3 A2 A1 Ao Yo Y Y2 Y3 Y4 Ys Y6 Y, 0 ××11111111 1 ××11111111 YYYY 1010 0000 3 5s2 0 0 000 0 01 10 S1 0 10 10 011 ◆另有三个附加的控制端10 0011 1010101 1101 S2、 10 111111
1. 二进制译码器 二进制译码器是把二进制代码的所有组合状态都翻译出 来的电路。如果输入信号有n 位二进制代码，输出信号为m个，m= 2n 。 ● 74LS138——二进制译码器。 S1、S2、S3 表4.13 74LS138译码器功能表 输 入 输 出 A2 A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 0 × × 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 × × × × × × 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 S1 S2 + S3 ◆ 另有三个附加的控制端
74138码器的逻辑符号」 三点说明: A 15 ◆当S=0时,无论其他输入信号2|A1 YY—Y 14 是什么,输出都是高电平,即无效3 A2 13 2 信号。 ◆在S1=1,S+S0时,输出信号 YYY 10 才取决于输入信号A2、A、5 A0的组合 6 2 S 567 S+S为高电平时,输出也都是无效信号
74LS138译码器的逻辑符号 ◆在S1=1， =0时，输出信号 才取决于输入信号A2、A1、 A0的组合。 ◆ 当S1=0时，无论其他输入信号 是什么，输出都是高电平，即无效 信号。 ◆ 为高电平时，输出也都是无效信号。 2 3 S + S Y0 ~ Y7 2 3 S + S 三点说明：