編碼器與譯碼器

編碼器與譯碼器第一頁，共二十四頁，2022年，8月28日⑴⑷⑵⑶丁丙乙甲問題:將4個(gè)搶答器的輸出信號(hào)編為二進(jìn)制代碼，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的電路實(shí)現(xiàn)此功能——這個(gè)過程就是編碼。F0=A3+A1F1=A3+A2一、編碼器A3A2A1

A00001001001001000F1

F000011011輸入輸出4-2線編碼器第二頁，共二十四頁，2022年，8月28日4(=22)種情況，需2位二進(jìn)制碼就能將所有情況表示；2n種情況，只需要n位二進(jìn)制碼就能完全表示！2n≥m8(=23)種情況，需3位二進(jìn)制碼就能將所有情況表示；16(=24)種情況，需4位二進(jìn)制碼就能將所有情況表示；7種情況需幾位二進(jìn)制碼表示？9種呢？第三頁，共二十四頁，2022年，8月28日◆用n

位二進(jìn)制代碼對(duì)2n個(gè)信號(hào)進(jìn)行編碼的電路就是二進(jìn)制編碼器。

74LS148是8-3線優(yōu)先編碼器表4.1074LS148編碼器功能表111001010101010101011111110000010100111001011101111XXXXXXXX01111111100XXXXXXX010XXXXXX0110XXXXX01110XXXX011110XXX0111110XX01111110X011111110GSEO

Y2Y1Y0EI

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I0輸出輸入74LS148邏輯符號(hào)1.二進(jìn)制編碼器第四頁，共二十四頁，2022年，8月28日?qǐng)D4.14所示為利用74LS148編碼器監(jiān)視8個(gè)化學(xué)罐液面的報(bào)警編碼電路。若8個(gè)化學(xué)罐中任何一個(gè)的液面超過預(yù)定高度時(shí)，其液面檢測(cè)傳感器便輸出一個(gè)0電平到編碼器的輸入端。編碼器輸出3位二進(jìn)制代碼到微控制器。此時(shí)，微控制器僅需要3根輸入線就可以監(jiān)視八個(gè)獨(dú)立的被測(cè)點(diǎn)。微控制器報(bào)警編碼電路★74LS1488-3線優(yōu)先編碼器

應(yīng)用1第五頁，共二十四頁，2022年，8月28日★74LS1488-3線優(yōu)先編碼器

應(yīng)用2用編碼器構(gòu)成A/D轉(zhuǎn)換器圖4.15為74LS148構(gòu)成的A/D轉(zhuǎn)換器。這個(gè)電路主要由比較器、寄存器和編碼器3部分組成。輸入信號(hào)(模擬電壓)，同時(shí)加到7個(gè)比較器的反相端，基準(zhǔn)電源經(jīng)串聯(lián)電阻分壓為8級(jí)，量化單位q=UR／7，各基準(zhǔn)電壓分別加到比較器的同相端。這里寄存器74LS373由8個(gè)D觸發(fā)器構(gòu)成。它的作用是把比較器輸出的信號(hào)經(jīng)寄存器緩沖。

第六頁，共二十四頁，2022年，8月28日2.二—十進(jìn)制編碼器

將十進(jìn)制數(shù)的0~9編成二進(jìn)制代碼的電路(8421BCD碼編碼器BinaryCodedDecimal)。如:實(shí)訓(xùn)4中采用的74LS147優(yōu)先編碼器.74LS147優(yōu)先編碼器功能表11110110011110001001101010111100110111101111111110XXXXXXXX10XXXXXXX110XXXXXX1110XXXXX11110XXXX111110XXX1111110XX11111110X111111110DCBAI9

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I1輸出輸入74LS147編碼器的邏輯符號(hào)第七頁，共二十四頁，2022年，8月28日◆例：一個(gè)簡(jiǎn)單的兩位二進(jìn)制代碼的譯碼器。

輸入是一組兩位二進(jìn)制代碼AB，輸出是與代碼狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的4個(gè)信號(hào)Y3Y2Y1Y0。輸入輸出ABY3

Y2

Y1

Y0000110110001001001001000表4.12譯碼器的真值表

真值表與我們前面學(xué)過的什么很相似？你發(fā)現(xiàn)了嗎？二、譯碼器第八頁，共二十四頁，2022年，8月28日1.二進(jìn)制譯碼器

二進(jìn)制譯碼器是把二進(jìn)制代碼的所有組合狀態(tài)都翻譯出來的電路。如果輸入信號(hào)有n位二進(jìn)制代碼，輸出信號(hào)為m個(gè)，m=2n?！?4LS138——二進(jìn)制譯碼器。表4.1374LS138譯碼器功能表輸入輸出

A2

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0××11010101010101010××××××000001010011100101110111

11111111111111110111111110111111110111111110111111110111111110111111110111111110◆另有三個(gè)附加的控制端第九頁，共二十四頁，2022年，8月28日74LS138譯碼器的邏輯符號(hào)◆在S1=1，=0時(shí)，輸出信號(hào)才取決于輸入信號(hào)A2、

A1、

A0的組合?！舢?dāng)S1=0時(shí)，無論其他輸入信號(hào)是什么，輸出都是高電平，即無效信號(hào)?！魹楦唠娖綍r(shí)，輸出也都是無效信號(hào)。三點(diǎn)說明：第十頁，共二十四頁，2022年，8月28日例：用兩片3-8線譯碼器74LS138構(gòu)成4-16線譯碼器，電路如圖4.7所示?！綦娐分校?dāng)D=0時(shí)，片（2）被禁止，片（1）工作，這時(shí)將DCBA的

0000~0111這8個(gè)代碼譯成片（1）8個(gè)低電平信號(hào)輸出?！舢?dāng)D=1時(shí)，片（1）被禁止，片（2）工作，這時(shí)則將DCBA的

1000~1111這8個(gè)代碼譯成片（2）8個(gè)低電平信號(hào)輸出。由此，片（1）、（2）便構(gòu)成了4—16線譯碼器。CBA??D第十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日例4.1用全譯碼器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)解（1）全譯碼器的輸出為輸入變量的相應(yīng)最小項(xiàng)之非，故先將邏輯函數(shù)式f寫成最小項(xiàng)之反的形式。由摩根定理（2）f有三個(gè)變量，因而選用三變量譯碼器。（3）變量C、B、A分別接三變量譯碼器的C、B、A端，則上式變?yōu)椋簣D4.18是用三變量譯碼器74LS138實(shí)現(xiàn)以上函數(shù)的邏輯圖。圖4.18★74LS1383-8譯碼器

應(yīng)用1——實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)第十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日例如：要將輸入信號(hào)序列00100100分配到Y(jié)0通道輸出。在圖中，如果D輸入的是時(shí)鐘脈沖，則由地址碼的狀態(tài)將該時(shí)鐘脈沖分配到Y(jié)0~Y7的某一個(gè)輸出端，從而構(gòu)成時(shí)鐘脈沖分配器?！?4LS1383-8譯碼器

應(yīng)用2——數(shù)據(jù)分配器或時(shí)鐘分配器第十三頁，共二十四頁，2022年，8月28日譯碼器的應(yīng)用3譯碼器作地址譯碼器圖4.16四輸入變量譯碼器用于存儲(chǔ)器的地址譯碼

實(shí)現(xiàn)微機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)器或輸入/輸出接口芯片的地址譯碼是譯碼器的一個(gè)典型用途。圖4.16所示是四輸入變量譯碼器用于半導(dǎo)體只讀存儲(chǔ)器地址譯碼的一個(gè)實(shí)例。圖中，譯碼器的輸出用來控制存儲(chǔ)器的片選端,而譯碼器的輸出信號(hào)取決于高位地址碼A5~A8。A5~A8四位地址有16個(gè)輸出信號(hào)，利用這些輸出信號(hào)從16片存儲(chǔ)器中選用一片，再由低位地址碼A0~A4從被選片中選中一個(gè)字，從而讀出選中字的內(nèi)容。第十四頁，共二十四頁，2022年，8月28日2.二—十進(jìn)制譯碼器將4位二—十進(jìn)制代碼翻譯成1位十進(jìn)制數(shù)字的電路就是二—十進(jìn)制譯碼器，又稱為BCD—十進(jìn)制譯碼器。

數(shù)字輸入輸出A3A2A1A0012345678900000001001000110100010101100111100010010111111111101111111111011111111110111111111101111111111011111111110111111111101111111111011111111110無效10101011110011011110111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111174LS42譯碼器功能表Y0

Y1

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Y4

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Y7Y8Y9由功能表可知，該譯碼器有4個(gè)輸入端A3A2A1A0，并且按8421BCD編碼輸入數(shù)據(jù)。它有10個(gè)輸出端，分別與十進(jìn)制數(shù)0~9相對(duì)應(yīng)，低電平有效。對(duì)于某個(gè)8421BCD碼的輸入，相應(yīng)的輸出端為低電平，其他輸出端為高電平。當(dāng)輸入的二進(jìn)制數(shù)超過BCD碼時(shí)，所有輸出端都輸出高電平，呈無效狀態(tài)。74LS42二—十進(jìn)制譯碼器的邏輯圖所示。第十五頁，共二十四頁，2022年，8月28日（1）七段顯示譯碼器3.字符顯示譯碼器七段LED(LightEmittingDiode)數(shù)碼顯示器的顯示原理:cabdefgdp

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gGNDGNDdp共陰極aR8bcdefgdpVccVcc第十六頁，共二十四頁，2022年，8月28日

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gGNDR=1K5V直流電源cabdefgdp

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gGNDGNDdp第十七頁，共二十四頁，2022年，8月28日

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gGNDGNDdp5V直流電源顯示數(shù)字1第十八頁，共二十四頁，2022年，8月28日R5V直流電源RR顯示數(shù)字2

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gGNDGNDdp第十九頁，共二十四頁，2022年，8月28日R5V直流電源RRR顯示數(shù)字3

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