第四章編碼器與譯碼器

第四章編碼器與譯碼器第一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五4(=22)種情況，需2位二進制碼就能將所有情況表示；2n種情況，只需要n位二進制碼就能完全表示！2n≥m8(=23)種情況，需3位二進制碼就能將所有情況表示；16(=24)種情況，需4位二進制碼就能將所有情況表示；7種情況需幾位二進制碼表示？9種呢？第二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五常用編碼及特點：二進制編碼十進制數(shù)自然二進制數(shù)循環(huán)碼十進制數(shù)自然二進制數(shù)循環(huán)碼

012345670000000100100011010001010110011100000001001100100110011101010100891011121314151000100110101011110011011110111111001101111111101010101110011000第三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五二－十進制編碼（BCD碼）有權(quán)碼：8421碼、5421碼、2421碼無權(quán)碼:余3碼、余3循環(huán)碼、右移碼字符編碼ASCII碼、ISO碼第四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五◆用n

位二進制代碼對2n個信號進行編碼的電路就是二進制編碼器。

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

Y2Y1Y0EI

I7

I6

I5

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I3

I2

I1

I0輸出輸入74LS148邏輯符號1.二進制編碼器第五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五2.二—十進制編碼器

將十進制數(shù)的0~9編成二進制代碼的電路(8421BCD碼編碼器BinaryCodedDecimal)。如:實訓(xùn)4中采用的74LS147優(yōu)先編碼器.74LS147優(yōu)先編碼器功能表11110110011110001001101010111100110111101111111110XXXXXXXX10XXXXXXX110XXXXXX1110XXXXX11110XXXX111110XXX1111110XX11111110X111111110Y3Y2Y1Y0I9

I8

I7

I6

I5

I4

I3

I2

I1輸出輸入74LS147編碼器的邏輯符號第六頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五

111111111011111111101111111110111111111011111111101111111110111111111011111111101111111110Y3Y2Y1Y0I9I8I7I6I5I4I3I2I1輸出輸入0111111110111第七頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五◆例：一個簡單的兩位二進制代碼的譯碼器。

輸入是一組兩位二進制代碼AB，輸出是與代碼狀態(tài)相對應(yīng)的4個信號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，共二十八頁，編輯于2023年，星期五1.二進制譯碼器

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

A2

A1A0Y0

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

0××11010101010101010××××××000001010011100101110111

11111111111111110111111110111111110111111110111111110111111110111111110111111110◆另有三個附加的控制端第九頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五74LS138譯碼器的邏輯符號◆在S1=1，=0時，輸出信號才取決于輸入信號A2、

A1、

A0的組合?！舢擲1=0時，無論其他輸入信號是什么，輸出都是高電平，即無效信號?！魹楦唠娖綍r，輸出也都是無效信號。三點說明：第十頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五+5V0000111111110010111111

A2

A1A0Y0

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7000001010011100101110111輸入輸出第十一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五例：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?，當D=0時，片（2）被禁止，片（1）工作，這時將DCBA的

0000~0111這8個代碼譯成片（1）8個低電平信號輸出?！舢擠=1時，片（1）被禁止，片（2）工作，這時則將DCBA的

1000~1111這8個代碼譯成片（2）8個低電平信號輸出。由此，片（1）、（2）便構(gòu)成了4—16線譯碼器。CBA??D+5V第十二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五例4.1用全譯碼器實現(xiàn)邏輯函數(shù)解（1）全譯碼器的輸出為輸入變量的相應(yīng)最小項之非，故先將邏輯函數(shù)式f寫成最小項之反的形式。由摩根定理（2）f有三個變量，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實現(xiàn)以上函數(shù)的邏輯圖。圖4.18★74LS1383-8譯碼器

應(yīng)用1——實現(xiàn)邏輯函數(shù)第十三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五例如：要將輸入信號序列00100100分配到Y(jié)0通道輸出。在圖中，如果D輸入的是時鐘脈沖，則由地址碼的狀態(tài)將該時鐘脈沖分配到Y(jié)0~Y7的某一個輸出端，從而構(gòu)成時鐘脈沖分配器?！?4LS1383-8譯碼器

應(yīng)用2——數(shù)據(jù)分配器或時鐘分配器第十四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五譯碼器的應(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器的地址譯碼

實現(xiàn)微機系統(tǒng)中存儲器或輸入/輸出接口芯片的地址譯碼是譯碼器的一個典型用途。圖4.16所示是四輸入變量譯碼器用于半導(dǎo)體只讀存儲器地址譯碼的一個實例。圖中，譯碼器的輸出用來控制存儲器的片選端,而譯碼器的輸出信號取決于高位地址碼A5~A8。A5~A8四位地址有16個輸出信號，利用這些輸出信號從16片存儲器中選用一片，再由低位地址碼A0~A4從被選片中選中一個字，從而讀出選中字的內(nèi)容。第十五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五2.二—十進制譯碼器將4位二—十進制代碼翻譯成1位十進制數(shù)字的電路就是二—十進制譯碼器，又稱為BCD—十進制譯碼器。

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

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7Y8Y9由功能表可知，該譯碼器有4個輸入端A3A2A1A0，并且按8421BCD編碼輸入數(shù)據(jù)。它有10個輸出端，分別與十進制數(shù)0~9相對應(yīng)，低電平有效。對于某個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。當輸入的二進制數(shù)超過BCD碼時，所有輸出端都輸出高電平，呈無效狀態(tài)。74LS42二—十進制譯碼器的邏輯圖所示。第十六頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五（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

a

b

c

d

e

f

gGNDGNDdp共陰極aR8bcdefgdpVccVcc第十七頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五

c

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eGNDdpabcdefdp

a

b

f

gGNDR=1K5V直流電源cabdefgdp

a

b

c

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e

f

gGNDGNDdp第十八頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五

c

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b

f

gGNDR=1Kcabdefgdp

a

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gGNDGNDdp5V直流電源顯示數(shù)字1第十九頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五R5V直流電源RR顯示數(shù)字2

gfab

edcdpcabdefgdpcabdefgdp

a

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gGNDGNDdp第二十頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五R5V直流電源RRR顯示數(shù)字3

gfab

edcdpcabdefgdpcabdefgdp

a

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gGNDGNDdp第二十一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五00001000第二十二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五（1）七段顯示譯碼器

配合各種七段顯示器有許多專用的七段譯碼器，除了74LS48外，74LS47（驅(qū)動共陽極數(shù)碼管）也是常用的有多種功能的顯示譯碼器，圖4.9（b）是它的邏輯符號。圖4.9表4.1574LS47功能表十進制數(shù)輸入輸出DCBAabcdefg０１２３１１１１１×××０００００００１００１０００１１１１１１００００００１１００１１１１００１００１０００００１１０４５６７１１１１××××０１０００１０１０１１００１１１１１１１１００１１０００１００１００１１００００００００１１１１８９１0１1１１１１××××１０００１００１１０１０１０１１１１１１００００００００００１１００１１１００１０１１００１１０１2１3１4１5１１１１××××１１００１１０１１１１０１１１１１１１１１０１１１０００１１０１００１１１００００１１１１１１１×１０×０×××××００００××××００１１１１１１１１１１１１１１１０００００００◆幾項顯示功能的說明燈測試輸入：當=0時，a~g輸出均為0，顯示器七段都亮，用于測試每段工作是否正常。滅零輸入：將不希望顯示的零熄滅。滅燈輸入/滅零輸出第二十三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五◆實訓(xùn)電路74LS147二—十進制(8421)優(yōu)先編碼器