常用组合逻辑电路——编码器.ppt

1,第7讲 常用组合逻辑电路编码器,二进制代码,功能：将电路某种特定的状态 （高电平或低电平）或数字、符号等,转 换,n位二进制代码有2n种不同的组合，可以表示2n个信号。,普通编码器,优先编码器,4.3.1 编码器,任何时刻只允许输入一个编码信号，否则输出将发生混乱。,允许同时输入两个以上编码信号。,2,3位二进制编码器-8线-3线编码器：,八个输入端为I0I7（八种状态），与之对应的输出为 Y0、Y1、Y2，共三位二进制数。,一、普通编码器,3,编码器的逻辑功能,编码器,8 线 | 3 线 编 码 器,编码器的输入为状态输入，每一个输入代表一个事物或状态，若用高电平1代表编码信号，即申请编码，则输出为此编码信号对应的二进制代码。如I1为1，其余都为0，则表示I1有编码信号，如果为8421码编码规则，则输出为001。 称输入高电平有效，或1有效。,0 1 0 0 0 0 0 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1,0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0,0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1,0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0,0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1,0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0,0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1,0 0 1,4,由功能表写出逻辑函数式：,利用了无关项化简,5,3位二进制编码器,1 0 0 0 0 0 0,0 0 1,6,思考两个问题,1、同时有两个以上的输入为编码信号1时，编码器会有怎样的输出呢？ 2、以上输入编码信号是以高电平1为有效状态的，有没有输入编码信号以0为有效状态的？,7,1、两个输入同为编码信号,1 1 0 0 0 0 0,0 1 1,8,2、编码器输入低电平有效,1 0 1 1 1 1 1 1,0 0 1,9,输出端有效形式,输出端一般是正的形式，也有反(非)的形式。,0 1 0 0 0 0 0 0,1 1 0,10,例:二十进制编码器,编 码 器,拨码盘 产生,二进制代码 (BCD码),功能：将十个状态（对应于十进制的十个代码）编制成8421BCD码。,十个输入,四位代码,11,拨码盘,特 定 的 低 电 平,0,12,二十进制编码器设计,1、由逻辑功能,列出真值表(输入低电平有效):,13,2、由表写逻辑式,并化为最简式。,1 1,1 1 1 1,1 1,1 1,或运算形式,14,3、用与非门实现：转换成“与非式”,用一级与非门实现。,15,用与非门实现的逻辑图:,0 1 0 0,（低）,（高）,1 1 1 0,16,在前面介绍的编码器存在这样一个问题:当输入信号同时有两个或两个以上有效时,输出将发生混乱。,二、优先编码器,功能：允许同时输入两个以上编码信号，并按照事先规定的优先级别，对优先权最高的一个输入信号进行编码。,在数字系统中，特别是在计算机系统中，常常要控制多个对象，如打印机，磁盘驱动器，输入键盘等。,当某个时刻有两个以上设备请求服务时，主机必须能按事先安排好的次序予以响应，这对每个外设而言就有一个优先级别的问题。,17,真值表,优先级别：,低,逻辑表达式：,2、8线-3线优先编码器74HC148,1、4线-2线优先编码器,18,输 入 编 码 信 号,8根输入编码信号,输出3位代码,输 出 编 码 代 码,74HC148,有编码信号输入,无编码信号输入,1,0,1,1,1,1,1,选 通 控 制,（1）电路结构：,19,编码信号输入，低电平0有效,代码输出，反的形式输出,有编码信号输入 低电平有效,无编码信号输入 低电平有效,选通控制 低电平0有效,注意：逻辑框图外面的圆圈表示低电平有效，相应的端子名称加非号。,20,（2）逻辑功能： (见表4.3.2）,21,输入端无编码信号： 为非编码输出，,用于多片优先编码器的级联,22,例4.3.1 试用两片74HC148 接成16线-4线优先编码器。,设计目标：,23,功能表：,24,(1) (2),16根输入线0 15，而每片148只能提供8根编码输入，所以使用2片148，每片各提供8个输入，总共16个输入，其中148(1)提供0 7， 148(2)提供8 15 。,优先权: 0 1 2 6 7 8 9 14 15,1、输入编码信号：,74HC148(1)输入,74HC148(2)输入,25,如何保证148(2) 比148(1)优先权大呢？,74HC148(1)无效,74HC148(1)有效,有编码,无编码,1,1,0,0,26,(1) (2),2、输出：,8 15有编码输入,8 15无编码输入0 7有编码输入,74148(2)有编码 74148(1)不工作,74148(2)无编码 74148(1)有编码,0,1,0,1,1,0,27,(1) (2),3、控制端：,28,(1) (2),0,1,0,1,0,0,1,1,1,0,0,X,0,0,0,0,1,1,1,0,X,1,1,1,0,0,X,1,1,1,29,30,思考题？,如何用74HC148设计32线-5线优先编码器？(P210题4.8) 74HC148：4片 方法一：用2片74HC148设计16-4编码器；然后用2片