编码器ppt课件

.,1,复习,1.半加器和全加器的概念及特点？,2.集成全加器74LS283的逻辑功能及应用？,3.集成数值比较器的逻辑功能及应用？,.,2,3.3编码器和译码器,3.3.1编码器,3.3.2译码器,.,3,3.3.1编码器,一、编码器（Encoder）的概念,用文字、符号或数码表示特定对象的过程称为编码。在数字电路中用二进制代码表示有关的信号称为二进制编码。实现编码操作的电路就是编码器。按照被编码信号的不同特点和要求，有普通编码器、优先编码器、二十进制编码器之分。,使用编码技术可以大大减少数字电路系统中信号传输线的条数，同时便于信号的接收和处理。例如：一个由8个开关组成的键盘，直接接入：需要8条信号传输线；编码器：只需要3条数据线。（每组输入状态对应一组3位二进制代码）,.,4,输入：I0I78个高电平信号，输出：3位二进制代码Y2Y1Y0。故也称为8线3线编码器。,1.普通编码器,用n位二进制代码可对N2n个输入信号进行编码，输出相应的n位二进制代码。,特点：输入I0I7当中只允许一个输入变量有效，即取值为1（高电平有效）。,三位二进制普通编码器,.,5,3位二进制编码器的真值表,.,6,逻辑表达式,逻辑图,.,7,为何要使用优先编码器？,一般编码器输入信号之间是互相排斥的，在任何时刻只允许一个输入端请求编码，否则输出发生混乱。,优先编码器则允许多个输入信号同时要求编码。优先编码器的输入信号有不同的优先级别，多于一个信号同时要求编码时，只对其中优先级别最高的信号进行编码。因此，在编码时必须根据轻重缓急，规定好输入信号的优先级别。,允许同时输入多数个编码信号，并只对其中优先权最高的信号进行编码输出的电路。,2.二进制优先编码器,.,8,2.3位二进制优先编码器,在优先编码器中优先级别高的信号排斥级别低的。,设I7的优先级别最高，I6次之，依此类推，I0最低。,功能表,输入高电平有效,输出以原码输出,.,9,逻辑表达式,.,10,逻辑图,8线-3线优先编码器,如果要求输出以反码输出、输入低电平有效，只要在图中的每一个输出端和输入端都加上反相器就可以了。,.,11,集成8线3线优先编码器74LS148,.,12,8线3线优先编码器74LS148逻辑符号图,.,13,74LS148功能表,输入：逻辑0(低电平）有效,输出：反码输出,注意：,.,14,电路扩展应用：,输入信号的连接；,级联问题（芯片工作的优先级）；,输出信号的连接。,解：输入信号需用两片,.,15,级联问题,高优先级,低优先级,输出信号,.,16,74LS148扩展的16线4线优先编码器,.,17,二、二十进制编码器,1.8421BCD码编码器,输入10个互斥的数码输出4位二进制代码,真值表,将09十个十进制数转换为二进制代码的电路，称为二十进制编码器。最常见的二十进制编码器是8421码编码器。,.,18,逻辑表达式,逻辑图,.,19,2.8421BCD码优先编码器,真值表,输入：逻辑1(高电平）有效,输出：原码输出,.,20,逻辑表达式,.,21,逻辑图,.,22,3.集成10线-4线优先编码器,引脚图,输入低电平有效,输出以反码输出,.,23,74LS147功能表,.,24,编码器小结,用二进制代码表示特定对象的过程称为编码；实现编码操作的电路称为编码器。编码器分二进制编码器和十进制编码器，各种编码器的工作原理类似，设计方法也相同。集成二进制编码器和集成十进制编码器均采用优先编码方案。,.,25,*模型,全译码器,部分译码器,3.3.2译码器,把代码状态的特定含义翻译出来的过程称为译码，实现译码操作的电路称为译码器。,译码器就是把一种代码转换成另一种代码的电路。,.,26,译码是编码的逆过程。,将表示特定意义信息的二进制代码翻译出来。,译码器(即Decoder),实现译码功能的电路,.,27,译码器,二进制译码器,非二进制译码器,荧光显示译码器,变量译码器,显示译码器,液晶显示译码器,按显示材料,按显示内容,发光二极管译码器,文字译码器,数字译码器,符号译码器,.,28,一、二进制译码器,设二进制译码器的输入端为n个，则输出端为2n个，且对应于输入代码的每一种状态，2n个输出中只有一个为1（或为0），其余全为0（或为1）。,二进制译码器可以译出输入变量的全部状态，故又称为变量译码器。,全译码器,.,29,2线4线译码器真值表,逻辑函数：,2线4线译码器电路,1.2线4线译码器,.,30,2.3线8线译码器74LS138：,控制电路：,.,31,3线8线译码器74LS138的功能表,片选选通，输入某种状态，则对应的最小项输出项为0。,.,32,3线8线译码器74LS138,3位二进制码输入端,8个译码输出端低电平有效。,.,33,解：输出信号,输入信号和级联问题,.,34,74LS138的级联,3线-8线译码器扩展成4线-16线译码器,.,35,74LS138扩展的4线16线译码器,.,36,二进制译码器的应用很广，典型的应用有以下几种：实现存储系统的地址译码；实现逻辑函数；带使能端的译码器可用作数据分配器。,.,37,用译码器实现逻辑函数,写出函数的标准与或表达式（最小项之和），并变换为与非-与非形式；,画出用二进制译码器和与非门实现这些函数的接线图。,n线2n线译码器有2n个代码组合，包含了n变量函数的全部最小项。当译码器的使能端有效时，每个输出（一般为低电平输出）对应相应的最小项,即。因此只要将函数的输入变量加至译码器的地址输入端，并在输出端辅以少量的门电路，便可以实现逻辑函数。,一般步骤：,.,38,例：试利用3线8线译码器74LS138设计一个多输出的组合逻辑电路。输出的逻辑函数式为：,解：最小项之和形式,化为与非与非式,.,39,画逻辑电路,.,40,由地址码切换控制，将各种输入数据分时地传递给不同的输出端，实现多路数据分配。,多路数据分配器,.,41,地址码输入,数据输入,“1”,多路数据输出,例：利用3线-8线译码器构成8路输出的多路分配器。,.,42,二-十进制译码器的输入是十进制数的4位二进制编码（BCD码），分别用A3、A2、A1、A0表示；输出的是与10个十进制数字相对应的10个信号，用Y9Y0表示。由于二-十进制译码器有4根输入线，10根输出线，所以又称为4线-10线译码器。,二、二-十进制译码器,8421BCD码译码器,把二-十进制代码翻译成10个十进制数字信号的电路，称为二-十进制译码器。,将BCD码的十组代码译成0-9十个对应输出信号的电路，又称4线10线译码器。,.,43,74LS42译码器功能表,.,44,集成8421BCD码译码器74LS42,输出：反码输出,.,45,10个译码输出端，低电平0有效。,8421BCD码输入端，从高位到低位依次为A3、A2、A1和A0。,.,46,0,0,0,1,.,47,三、数码显示译码器,用来驱动各种显示器件，从而将用二进制代码表示的数字、文字、符号翻译成人们习惯的形式直观地显示出来的电路，称为显示译码器。,在数字系统中，经常需要将数字或运算结果显示出来，以便人们观测查看。数码显示电路是数字系统的重要组成部分。,数码显示电路通常由译码器、显示器等部分组成。,显示译码器的输出信号用以驱动显示器件，显示出0-9十个数字。,.,48,数码显示电路通常由译码器、显示器等部分组成。,这种显示器由七段可发光的字段组合而成,1.七段数码显示器件,半导体数码显示器（LED）,七段数码显示器,液晶显示器（LCD）,半导体数码显示器的优点是工作电压较低，体积小，寿命长，工作可靠性高，响应速度快，亮度高。缺点是工作电流大，耗电大。,液晶显示器的主要优点是功耗极小，工作电压低。缺点是显示不够清晰，响应速度慢。,.,49,液晶显示器（LCD）：液晶是一种既具有液体的流动性又具有晶体光学特性的有机化合物。外加电场能控制它的透明度和显示的颜色，由此制成LCD。,液晶显示器两个电极上加50HZ500HZ的交变电压。,玻璃盖板,透明电极（正面电极）,反射电极（公共电极）,液晶,加电场,未加电场,符号,暗灰色,优点：功耗极低；缺点：亮度很低，响应速度慢。,透明色,.,50,数码显示译码器的结构和功能示意,.,51,驱动各种显示器件，从而将用二进制代码表示的数字、文字、符号等翻译成人们习惯的形式，并直观地显示出来的电路，称为显示译码器。,显示器件,发光二极管数码管（LED数码管）,优点：亮度高，响应时间短；缺点：工作电流大。,.,52,BCD七段显示译码器,驱动共阴极显示器,驱动共阳极显示器,输出状态为：高电平或低电平,输出状态为：低电平或高阻态,.,53,共阴极LED,.,54,2.辅助控制端功能：,.,55,译码器小结