數(shù)字邏輯 第八講 編碼器和譯碼器

數(shù)字邏輯第八講編碼器和譯碼器第1頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六編碼器編碼：用代碼表示特定對象的過程。編碼器：實現(xiàn)編碼的邏輯電路。二進(jìn)制編碼的原則：用n位二進(jìn)制代碼可以表示2n個信號,對N個信號編碼時，應(yīng)由2n≥N來確定編碼位數(shù)n。1.二進(jìn)制編碼器：用n位二進(jìn)制代碼對2n個信號進(jìn)行編碼的電路。8-3編碼器電路：8個輸入信號互斥，且高電平有效。第2頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六3位二進(jìn)制編碼器真值表輸入8個互斥的信號輸出3位二進(jìn)制代碼第3頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六第4頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六2.二—十進(jìn)制編碼器將0~9十個十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制代碼的電路。下圖為8421BCD編碼器。輸入10個互斥的數(shù)碼輸出4位二進(jìn)制代碼第5頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六當(dāng)編碼器某一輸入信號為1且其它輸入信號為0時,有一組數(shù)碼輸出。如I7=1時Y3Y2Y1Y0=0111。輸出數(shù)碼各位的權(quán)從高位到低位分別為8,4,2,1，因此是一個8421BCD碼編碼器。從編碼表可以看出，該編碼器輸入信號I0~I9也是互斥的。第6頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六3.優(yōu)先編碼器允許同時輸入幾個編碼信號，而電路只對其中優(yōu)先級別最高的信號進(jìn)行編碼。下圖為8-3優(yōu)先編碼器74LS148的邏輯圖。第7頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六第8頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六集成3位二進(jìn)制優(yōu)先編碼器74LS148第9頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六集成3位二進(jìn)制優(yōu)先編碼器74LS148的級聯(lián)16線-4線優(yōu)先編碼器第10頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六8421BCD碼優(yōu)先編碼器真值表第11頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六邏輯表達(dá)式第12頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六邏輯圖第13頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六集成10線-4線優(yōu)先編碼器第14頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六譯碼器譯碼是編碼的逆過程，是組合邏輯電路的一個重要器件。譯碼：將表示特定意義信息的二進(jìn)制代碼翻譯出來。譯碼器：實現(xiàn)譯碼功能的邏輯電路；二進(jìn)制譯碼原則：用n位二進(jìn)制代碼可以表示2n個信號，所以對n位代碼譯碼時，應(yīng)由2n≥N來確定譯碼信號位數(shù)N。譯碼器按用途可分為下列三類：⑴變量譯碼器：編碼器的逆過程，用來表示輸入變量的狀態(tài)。一般是以較少的輸入變?yōu)檩^多輸出的器件，通常包含2n譯碼和842BCD碼譯碼兩類。⑵碼制變換譯碼器：用于實現(xiàn)各種編碼之間的轉(zhuǎn)換，如BCD碼之間的轉(zhuǎn)換，8421碼轉(zhuǎn)換為余3碼等。⑶數(shù)字顯示譯碼器：主要解決將二進(jìn)制數(shù)顯示成對應(yīng)的十進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)的問題，一般可分為LED譯碼驅(qū)動器和LCD譯碼驅(qū)動器兩類。第15頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六1.二進(jìn)制譯碼器將輸入二進(jìn)制代碼譯成相應(yīng)輸出信號的電路。譯碼器有輸出高電平有效和輸出低電平有效兩中類型。輸出高電平有效時，每個輸出對應(yīng)輸入的一個最小項；輸出低電平有效時，每個輸出對應(yīng)輸入的一個最小項的非。設(shè)二進(jìn)制譯碼器的輸入端為n個，則輸出端為2n個，且對應(yīng)于輸入代碼的每一種狀態(tài)，2n個輸出中只有一個為1（或為0），其余全為0（或為1）。二進(jìn)制譯碼器可以譯出輸入變量的全部狀態(tài)，故又稱為變量譯碼器。第16頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六3位二進(jìn)制譯碼器輸入：3位二進(jìn)制代碼輸出：8個互斥的信號真值表第17頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六邏輯表達(dá)式邏輯圖電路特點：與門組成的陣列第18頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六集成二進(jìn)制譯碼器74LS138第19頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六第20頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六功能擴(kuò)展：2片74LS138組成4-16線譯碼器當(dāng)E=1時，兩個譯碼器均不工作，輸出都為高電平。當(dāng)E=0時，譯碼器工作。當(dāng)A3=0時，1號片工作,輸出由輸入二進(jìn)制代碼A2A1A0決定。當(dāng)A3=1時，1號片不工作,輸出全為高電平1。2號片工作，輸出由輸入二進(jìn)制代碼A2A1A0決定。第21頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六2.二-十進(jìn)制譯碼器將4位BCD碼的十組代碼翻譯成0~9十個對應(yīng)輸出信號的電路。有4個輸入端、10個輸出端，所以又稱為4-10線譯碼器。真值表第22頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六邏輯表達(dá)式第23頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六將與門換成與非門，則輸出為反變量，即為低電平有效。第24頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六集成8421BCD碼譯碼器74LS42第25頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六第26頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六第27頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六第28頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六第29頁，共3