数字电子技术-编码器

1、加法器 用来进行二进制数加法运算的组合逻辑电路，是数字系统中的基本部件之一。 1 1 0 1（A） 1 0 1 1（B）+ 1 1 0 0 0（A+B）运算规则：运算规则：1 1、逢二进一、逢二进一2 2、最低位最低位：半加（两数相加：被加数、加数）：半加（两数相加：被加数、加数）3 3、其他位其他位：全加（三数相加：被加法、加数、低位向本：全加（三数相加：被加法、加数、低位向本位送来的进位）位送来的进位）4 4、相加产生两个输出：本位和、向高位的进位。、相加产生两个输出：本位和、向高位的进位。例例1 1：半加器的设计半加器的设计（1）半加器真值表）半加器真值表（2）输出函数）输出函数（3）逻

2、辑图）逻辑图 输入输入 输出输出被加数被加数Ai 加数加数Bi 和和Si 进位进位Ci 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1AiBiCiBiAiBAiiBiASii（4 4）逻辑符号）逻辑符号 全加器是实现全加器是实现例例2：全加器的设计：全加器的设计全加器逻辑符号全加器逻辑符号全加器真值表全加器真值表 输入输入 输出输出 Ai Bi Ci-1 Si Ci 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1一位二进制数一位二进制数一位二进制数一位二进制数低位来的

3、进位低位来的进位相加相加本位和本位和向高位进位向高位进位用半加器实现全加器（1）串行进位加法器）串行进位加法器如图：用全加器实现如图：用全加器实现4位二进位二进制数相加。制数相加。低位全加器进位输出低位全加器进位输出高位全加器进位输入高位全加器进位输入注意：注意：CI0=0 A= 1101 A= 1101 B= 1011 B= 1011A+B=11000A+B=110001 10 01 11 11 01 00 1 0 1 1 11 1 01 1 00 00 0加法器集成电路是把多个全加器集成到一个芯片上。加法器集成电路是把多个全加器集成到一个芯片上。74LS18374LS183：含两个独立的全

4、加器含两个独立的全加器（2）超前进位加法器）超前进位加法器进位位直接由加数、被加数和最低位进位位进位位直接由加数、被加数和最低位进位位CI0形成。形成。（二）加法器的应用（二）加法器的应用加法器的逻辑符号加法器的逻辑符号N位加法运算、代码转换、减法器、十进制加法位加法运算、代码转换、减法器、十进制加法加数加数被加数被加数和和低位进位低位进位进位进位第二节第二节 编码器编码器 EncodersEncoders（特定含义：规则、顺序）（特定含义：规则、顺序）二进制代码二进制代码某种代码某种代码译译 码码编编 码码译码器译码器编码器编码器功能：输入功能：输入m m位代码位代码 输出输出n n位位二进

5、制二进制代码代码 m2m2n n逻辑功能：任何一个输入端接低电平时，三个输出端有一组逻辑功能：任何一个输入端接低电平时，三个输出端有一组对应的二进制代码输出对应的二进制代码输出（一）二进制编码器（一）二进制编码器将输入信号编成二进制代码的电路将输入信号编成二进制代码的电路如图：三位二进制编码器（如图：三位二进制编码器（ 8线线3线编码器）。线编码器）。任何时刻只允许一个输入端有信号输入任何时刻只允许一个输入端有信号输入1 10 01 1二、二十进制编码器9753197531076327632176547654298983IIIIIIIIIIYIIIIIIIIYIIIIIIIIYIIIIY三、优

6、先编码三、优先编码优先编码器允许几个输入端优先编码器允许几个输入端同时同时加上信号，电路只对其中加上信号，电路只对其中优先级别最高的信号进行编码优先级别最高的信号进行编码。0 01 10 00 0闭合开关闭合开关S4S48线线3线优先编码器线优先编码器CT74LS148编码输出编码输入使能输入使能输出扩展输出0 01 10 0 1 11 10 01 11 11 10 07I0I：输入，低电平有效。优先级别依次为：输入，低电平有效。优先级别依次为0I7I2Y0Y：编码输出端：编码输出端SSS：使能输入端；：使能输入端；时，编码，时，编码，时，禁止编码。时，禁止编码。sYS：使能输出端，编码状态下

7、（：使能输出端，编码状态下（=0=0），），若无输入信号，若无输入信号，sY=0=0EXYS：扩展输出端，编码状态下（：扩展输出端，编码状态下（=0=0），），若有输入信号，若有输入信号，EXY=0=0管脚定义：管脚定义：（二）编码器的应用（二）编码器的应用（3 3）第一片工作时）第一片工作时, ,编码器输出：编码器输出0111第二片工作时第二片工作时, ,编码器输出编码器输出:1000-1111:1000-1111解：（解：（1 1）编码器输入）编码器输入1616线线, ,用两片用两片8-38-3线编码器，高位为第线编码器，高位为第一片，低位为第二片一片，低位为

8、第二片高位低位（2 2）实现优先编码：高位选通输出与低位控制端连接）实现优先编码：高位选通输出与低位控制端连接例例1414：用用8-38-3线优先编码器线优先编码器CT74LS148CT74LS148扩展成扩展成1616线线-4-4线编码器。线编码器。补充补充 模块化设计概述模块化设计概述选择合适的集成电路选择合适的集成电路减少电路所需的模块总数减少电路所需的模块总数降低成本降低成本提高电路可靠性。提高电路可靠性。（1 1）根据系统的逻辑功能要求）根据系统的逻辑功能要求画出系统结构框图画出系统结构框图，且按，且按功能将其划分成若干个子方框功能将其划分成若干个子方框（2 2）根据各子功能框的要求

9、，）根据各子功能框的要求，选用合适的选用合适的MSIMSI或或LSILSI（3 3）根据实际情况，有时需按传统设计方法）根据实际情况，有时需按传统设计方法设计出相关设计出相关的接口电路和外围辅助电路的接口电路和外围辅助电路设计步骤：设计步骤：设计原则：设计原则： 例：设计一个将例：设计一个将8421BCD码转换成余码转换成余3BCD码的码组转换器。码的码组转换器。（2）采用与逻辑电路输出端等同数量的数据选择器采用与逻辑电路输出端等同数量的数据选择器 且附加门（本题需用四个选择器）且附加门（本题需用四个选择器）（3）采用采用译码器译码器附加相应数量门（本题需一块附加相应数量门（本题需一块4 4线线-16-16线译线译 码器和四个门）码器和四个门）（5）采用采用ROMROM和可编程逻辑器件（后续章节学习）。和可编程逻辑器件（后续章节学习）。经比较，采用第经比较，采用第种方法最经济合理种方法最经济合理（1 1）利用经典的传统设计法，用）利用经典的传统设计法