第四章4.4.1编码器BEN

1、4.4 若干典型的组合逻辑集成电路若干典型的组合逻辑集成电路引言：人们为解决实践上遇到的各种逻辑问题，设计了许多逻辑电路。然而，我们发现，其中有些逻辑电路经常、大量出现在各种数字系统当中。为了方便使用，各厂家已经把这些逻辑电路制造成中规模集成的组合逻辑电路产品。比较常用的有编码器、译码器、数据选择器、加法器和数值比较器等等。下面分别进行介绍。 4.4.1 编码器生活中常用十进制数及文字、符号等表示事物。数字电路只能以二进制信号工作。编码器译码器一、编码与编码器的概念一、编码与编码器的概念用二进制代码表示文字、符号或者数码等特定对象的用二进制代码表示文字、符号或者数码等特定对象的过程，称为过程，

2、称为编码编码。实现编码的逻辑电路，称为实现编码的逻辑电路，称为编码器编码器。思考思考：n位二进制代码可以表示多少多少个信号？对m个信号编码时，应如何确定位数n？编码原则编码原则：n位二进制代码可以表示2n个信号，则对m个信号编码时，应由2n m来确定位数n。目前经常使用的编码器有普通编码器和优先编码器两种。 1.普通编码器定义：任何时刻只允许输入一个有效编码请求信号，否则输出将发生混乱。 二、普通编码器原理二、普通编码器原理输入：八个病房呼叫请求输出：对病房编码引例：一个三位二进制普通编码器引例：一个三位二进制普通编码器输入：八个信号（对象）I0I7 （二值量）输出：三位二进制代码Y2Y1Y0

3、称8线3线编码器 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7Y2Y1Y0 2.8线-3线普通编码器真值表设输入信号为1表示对该输入进行编码。任何时刻只允许输入一个编码请求表达式、电路图？其它输入取值组合不允许出现753175310763276321765476542IIIIIIIIYIIIIIIIIYIIIIIIIIYI7I6I5I4 I3I2 I1 I0Y2 Y1 Y0I7I6I5I4 I3I2 I1 I0Y2 Y1 Y0(a) 由或门构成(b) 由与非门构成111&逻逻辑辑表表达达式式逻辑图逻辑图由真值表写出各输出的逻辑表达式为：由真值表写出各输出的逻辑表达式为：9898SSSSA76

4、547654SSSSSSSSB3.3.二二- -十进制编码器十进制编码器 76327632SSSSSSSSC98SSA 7654SSSSB 7632SSSSC 重新整理得：重新整理得：由表达式画出逻由表达式画出逻辑图：辑图：SSSSSSSSSS0123456789VCC1k10&A&BC&D&9753197531SSSSSSSSSSD97531SSSSSD 识别这类请求信号的优先级别并进行编码的逻辑部件识别这类请求信号的优先级别并进行编码的逻辑部件成为优先编码器。成为优先编码器。 普通编码器定义：普通编码器定义：任何时刻只允许输入一个有效编任何时刻只允许输入一个有效编码请求信号，否则输出将发生

5、混乱。码请求信号，否则输出将发生混乱。l此类编码器存在什么缺陷？此类编码器存在什么缺陷？ 但是在实际情况中，会遇到两个，或者两个以上但是在实际情况中，会遇到两个，或者两个以上的输入同时为的输入同时为1的情况。的情况。 必须根据轻重缓急，规定好这些控制对象允许操必须根据轻重缓急，规定好这些控制对象允许操作的先后次序，即优先级别。作的先后次序，即优先级别。三、优先编码器三、优先编码器( (以以40004000系列系列CMOSCMOS优先编码器优先编码器CD4532CD4532为例说明为例说明) )1.特点特点：允许输入端同时有多个编码信号，编码器给所有允许输入端同时有多个编码信号，编码器给所有的输

6、入信号规定了优先顺序，当多个输入信号同时出现时的输入信号规定了优先顺序，当多个输入信号同时出现时，电路只对优先权较高的一个进行编码。电路只对优先权较高的一个进行编码。允许编码，但无有效编码请求正在优先编码芯片使能端2. CD4532引脚图引脚图 (1) (1) I0I0I7I7为编码输入端，高电平为编码输入端，高电平有效。有效。Y0Y0Y2Y2为编码输出端。为编码输出端。 引脚图引脚图（5 5）EOEO为使能输出端，为使能输出端，( (以便组成更多输入端的优先编码器以便组成更多输入端的优先编码器) )，高电平有效。高电平有效。（4 4）GSGS为编码器的工作标志，高电为编码器的工作标志，高电平

7、有效。即当平有效。即当EIEI为为1 1，且至少有一个，且至少有一个输入端有高电平信号输入时，输入端有高电平信号输入时，GSGS为为1 1，表明编码器处于工作状态。表明编码器处于工作状态。（3 3）优先顺序为）优先顺序为I7I0I7I0，即，即I7I7的优先的优先级最高，然后是级最高，然后是I6I6、I5I5、I0I0。（2 2）EIEI为使能输入端，高电平有效。为使能输入端，高电平有效。CD4532逻辑符号逻辑符号引脚图引脚图四、编码器的应用四、编码器的应用 例：用两片例：用两片CD4532CD4532组成组成1616线线4 4线优先编码器，其逻辑图如线优先编码器，其逻辑图如下所示，试分析其工作原理。下所示，试分析其工作原理。图图4.4.54.4.5EIEI1 1 优先编码器优先编码器允许同时输入两个以上信号，并按优先级输允许同时输入两个以上信号，并按优先级输出。出。 集成优先编码器举例集成优先编码器举例7414874148（8 8线线-3-3线）线）注意：该电路为反码输出。注意：该电路为反码输出。EIEI为使能输入端为使能输入端( (低电平有效低电平有效) )，EOEO为使能为使能输出端输出端( (低电平有效低电平有效) ) ，GSGS为优先编码工作标志为优先编码工作标志( (低电平有效低电平有效) )。 7414874148