數(shù)字電子技術-編碼器

1、加法器 用來進行二進制數(shù)加法運算的組合邏輯電路，是數(shù)字系統(tǒng)中的基本部件之一。 1 1 0 1（A） 1 0 1 1（B）+ 1 1 0 0 0（A+B）運算規(guī)則：運算規(guī)則：1 1、逢二進一、逢二進一2 2、最低位最低位：半加（兩數(shù)相加：被加數(shù)、加數(shù)）：半加（兩數(shù)相加：被加數(shù)、加數(shù)）3 3、其他位其他位：全加（三數(shù)相加：被加法、加數(shù)、低位向本：全加（三數(shù)相加：被加法、加數(shù)、低位向本位送來的進位）位送來的進位）4 4、相加產生兩個輸出：本位和、向高位的進位。、相加產生兩個輸出：本位和、向高位的進位。例例1 1：半加器的設計半加器的設計（1）半加器真值表）半加器真值表（2）輸出函數(shù)）輸出函數(shù)（3）邏

2、輯圖）邏輯圖 輸入輸入 輸出輸出被加數(shù)被加數(shù)Ai 加數(shù)加數(shù)Bi 和和Si 進位進位Ci 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1AiBiCiBiAiBAiiBiASii（4 4）邏輯符號）邏輯符號 全加器是實現(xiàn)全加器是實現(xiàn)例例2：全加器的設計：全加器的設計全加器邏輯符號全加器邏輯符號全加器真值表全加器真值表 輸入輸入 輸出輸出 Ai Bi Ci-1 Si Ci 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1一位二進制數(shù)一位二進制數(shù)一位二進制數(shù)一位二進制數(shù)低位來的

3、進位低位來的進位相加相加本位和本位和向高位進位向高位進位用半加器實現(xiàn)全加器（1）串行進位加法器）串行進位加法器如圖：用全加器實現(xiàn)如圖：用全加器實現(xiàn)4位二進位二進制數(shù)相加。制數(shù)相加。低位全加器進位輸出低位全加器進位輸出高位全加器進位輸入高位全加器進位輸入注意：注意：CI0=0 A= 1101 A= 1101 B= 1011 B= 1011A+B=11000A+B=110001 10 01 11 11 01 00 1 0 1 1 11 1 01 1 00 00 0加法器集成電路是把多個全加器集成到一個芯片上。加法器集成電路是把多個全加器集成到一個芯片上。74LS18374LS183：含兩個獨立的全

4、加器含兩個獨立的全加器（2）超前進位加法器）超前進位加法器進位位直接由加數(shù)、被加數(shù)和最低位進位位進位位直接由加數(shù)、被加數(shù)和最低位進位位CI0形成。形成。（二）加法器的應用（二）加法器的應用加法器的邏輯符號加法器的邏輯符號N位加法運算、代碼轉換、減法器、十進制加法位加法運算、代碼轉換、減法器、十進制加法加數(shù)加數(shù)被加數(shù)被加數(shù)和和低位進位低位進位進位進位第二節(jié)第二節(jié) 編碼器編碼器 EncodersEncoders（特定含義：規(guī)則、順序）（特定含義：規(guī)則、順序）二進制代碼二進制代碼某種代碼某種代碼譯譯 碼碼編編 碼碼譯碼器譯碼器編碼器編碼器功能：輸入功能：輸入m m位代碼位代碼 輸出輸出n n位位二進

5、制二進制代碼代碼 m2m2n n邏輯功能：任何一個輸入端接低電平時，三個輸出端有一組邏輯功能：任何一個輸入端接低電平時，三個輸出端有一組對應的二進制代碼輸出對應的二進制代碼輸出（一）二進制編碼器（一）二進制編碼器將輸入信號編成二進制代碼的電路將輸入信號編成二進制代碼的電路如圖：三位二進制編碼器（如圖：三位二進制編碼器（ 8線線3線編碼器）。線編碼器）。任何時刻只允許一個輸入端有信號輸入任何時刻只允許一個輸入端有信號輸入1 10 01 1二、二十進制編碼器9753197531076327632176547654298983IIIIIIIIIIYIIIIIIIIYIIIIIIIIYIIIIY三、優(yōu)

6、先編碼三、優(yōu)先編碼優(yōu)先編碼器允許幾個輸入端優(yōu)先編碼器允許幾個輸入端同時同時加上信號，電路只對其中加上信號，電路只對其中優(yōu)先級別最高的信號進行編碼優(yōu)先級別最高的信號進行編碼。0 01 10 00 0閉合開關閉合開關S4S48線線3線優(yōu)先編碼器線優(yōu)先編碼器CT74LS148編碼輸出編碼輸入使能輸入使能輸出擴展輸出0 01 10 0 1 11 10 01 11 11 10 07I0I：輸入，低電平有效。優(yōu)先級別依次為：輸入，低電平有效。優(yōu)先級別依次為0I7I2Y0Y：編碼輸出端：編碼輸出端SSS：使能輸入端；：使能輸入端；時，編碼，時，編碼，時，禁止編碼。時，禁止編碼。sYS：使能輸出端，編碼狀態(tài)下

7、（：使能輸出端，編碼狀態(tài)下（=0=0），），若無輸入信號，若無輸入信號，sY=0=0EXYS：擴展輸出端，編碼狀態(tài)下（：擴展輸出端，編碼狀態(tài)下（=0=0），），若有輸入信號，若有輸入信號，EXY=0=0管腳定義：管腳定義：（二）編碼器的應用（二）編碼器的應用（3 3）第一片工作時）第一片工作時, ,編碼器輸出：編碼器輸出0111第二片工作時第二片工作時, ,編碼器輸出編碼器輸出:1000-1111:1000-1111解：（解：（1 1）編碼器輸入）編碼器輸入1616線線, ,用兩片用兩片8-38-3線編碼器，高位為第線編碼器，高位為第一片，低位為第二片一片，低位為

8、第二片高位低位（2 2）實現(xiàn)優(yōu)先編碼：高位選通輸出與低位控制端連接）實現(xiàn)優(yōu)先編碼：高位選通輸出與低位控制端連接例例1414：用用8-38-3線優(yōu)先編碼器線優(yōu)先編碼器CT74LS148CT74LS148擴展成擴展成1616線線-4-4線編碼器。線編碼器。補充補充 模塊化設計概述模塊化設計概述選擇合適的集成電路選擇合適的集成電路減少電路所需的模塊總數(shù)減少電路所需的模塊總數(shù)降低成本降低成本提高電路可靠性。提高電路可靠性。（1 1）根據(jù)系統(tǒng)的邏輯功能要求）根據(jù)系統(tǒng)的邏輯功能要求畫出系統(tǒng)結構框圖畫出系統(tǒng)結構框圖，且按，且按功能將其劃分成若干個子方框功能將其劃分成若干個子方框（2 2）根據(jù)各子功能框的要求

9、，）根據(jù)各子功能框的要求，選用合適的選用合適的MSIMSI或或LSILSI（3 3）根據(jù)實際情況，有時需按傳統(tǒng)設計方法）根據(jù)實際情況，有時需按傳統(tǒng)設計方法設計出相關設計出相關的接口電路和外圍輔助電路的接口電路和外圍輔助電路設計步驟：設計步驟：設計原則：設計原則： 例：設計一個將例：設計一個將8421BCD碼轉換成余碼轉換成余3BCD碼的碼組轉換器。碼的碼組轉換器。（2）采用與邏輯電路輸出端等同數(shù)量的數(shù)據(jù)選擇器采用與邏輯電路輸出端等同數(shù)量的數(shù)據(jù)選擇器 且附加門（本題需用四個選擇器）且附加門（本題需用四個選擇器）（3）采用采用譯碼器譯碼器附加相應數(shù)量門（本題需一塊附加相應數(shù)量門（本題需一塊4 4線線-16-16線譯線譯 碼器和四個門）碼器和四個門）（5）采用采用ROMROM和可編程邏輯器件（后續(xù)章節(jié)學習）。和可編程邏輯器件（后續(xù)章節(jié)學習）。經比較，采用第經比較，采用第種方法最經濟合理種方法最經濟合理（1 1）利用經典的傳統(tǒng)設計法，用）利用經典的傳統(tǒng)設計法