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）有權碼：8421碼、5421碼、2421碼無權碼: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

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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。◆為高電平時，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構成4-16線譯碼器，電路如圖4.7所示?！綦娐分校擠=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。◆當D=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Y0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Y0~Y7的某一個輸出端，從而構成時鐘脈沖分配器。★74LS1383-8譯碼器

應用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，低電平有效。對于某個8421BCD碼的輸入，相應的輸出端為低電平，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

d

eGNDdpabcdefdp

a

b

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gGNDR=1K5V直流電源cabdefgdp

a

b

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e

f

gGNDGNDdp第十八頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期五

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d

eGNDdpabcdefdp

a

b

f

gGNDR=1Kcabdefgdp

a

b

c

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e

f

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

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edcdpcabdefgdpcabdefgdp

a

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c

d

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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◆實訓電路74LS147二—十進制(8421)優(yōu)先編碼器