编码器与译码器

1、编码器与译码器第1页，共24页，2022年，5月20日，20点29分，星期二丁 丙 乙 甲问题:将4个抢答器的输出信号编为二进制代码，设计一个简单的电路实现此功能这个过程就是编码。 F0 =A3+A1F1 =A3+A2一、编码器A3 A2 A1 A00 0 0 10 0 1 00 1 0 01 0 0 0F1 F00 00 11 01 1输 入输出4-2线编码器 第2页，共24页，2022年，5月20日，20点29分，星期二4( =22)种情况，需2位二进制码就能将所有情况表示；2n种情况，只需要n位二进制码就能完全表示！2n m8 ( =23)种情况，需3位二进制码就能将所有情况表示；16

2、( =24)种情况，需4位二进制码就能将所有情况表示；7种情况需几位二进制码表示？9种呢？第3页，共24页，2022年，5月20日，20点29分，星期二 用n 位二进制代码对2n个信号进行编码的电路就是二进制编码器。 74LS148是8-3线优先编码器 表4.10 74LS148编码器功能表1 11 00 10 10 10 10 10 10 10 11 1 11 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 11 X X X X X X X X0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 X X X X X X X0 1 0 X X X X

3、X X 0 1 1 0 X X X X X 0 1 1 1 0 X X X X 0 1 1 1 1 0 X X X 0 1 1 1 1 1 0 X X 0 1 1 1 1 1 1 0 X 0 1 1 1 1 1 1 1 0GS EO Y2Y1Y0EI I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0输 出输 入74LS148逻辑符号1. 二进制编码器第4页，共24页，2022年，5月20日，20点29分，星期二 图4.14所示为利用74LS148编码器监视8个化学罐液面的报警编码电路。若8个化学罐中任何一个的液面超过预定高度时，其液面检测传感器便输出一个0电平到编码器的输入端。编码器输出3位二进

4、制代码到微控制器。此时，微控制器仅需要3根输入线就可以监视八个独立的被测点。微控制器报警编码电路74LS148 8-3线优先编码器 应用1第5页，共24页，2022年，5月20日，20点29分，星期二74LS148 8-3线优先编码器 应用2用编码器构成A/D转换器 图4.15为74LS148构成的A/D转换器。这个电路主要由比较器、寄存器和编码器3部分组成。 输入信号(模拟电压)，同时加到7个比较器的反相端，基准电源经串联电阻分压为8级，量化单位q=UR7，各基准电压分别加到比较器的同相端。 这里寄存器74LS373由8个D触发器构成。它的作用是把比较器输出的信号经寄存器缓冲。 第6页，共2

5、4页，2022年，5月20日，20点29分，星期二2. 二十进制编码器 将十进制数的09编成二进制代码的电路 (8421BCD码编码器Binary Coded Decimal)。 如:实训4中采用的74LS147优先编码器.74LS147优先编码器功能表1 1 1 10 1 1 00 1 1 1 1 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 1 1 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 1 1 1 1 1 10 X X X X X X X X1 0 X X X X X X X1 1 0 X X X X X X1 1 1 0 X X X X X1 1 1 1 0 X X X

6、X 1 1 1 1 1 0 X X X 1 1 1 1 1 1 0 X X1 1 1 1 1 1 1 0 X1 1 1 1 1 1 1 1 0 D C B AI9 I8 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1输 出输 入74LS147编码器的逻辑符号 第7页，共24页，2022年，5月20日，20点29分，星期二 例：一个简单的两位二进制代码的译码器。 输入是一组两位二进制代码AB，输出是与代码状态相对应的4个信号Y3Y2Y1Y0。输 入输 出A BY3 Y2 Y1 Y00 00 11 01 10 0 0 10 0 1 00 1 0 01 0 0 0表4.12 译码器的真值表 真值表与我们前

7、面学过的什么很相似？你发现了吗？二、译码器第8页，共24页，2022年，5月20日，20点29分，星期二1. 二进制译码器 二进制译码器是把二进制代码的所有组合状态都翻译出来的电路。如果输入信号有n 位二进制代码，输出信号为m个，m = 2n。 74LS138二进制译码器。 表4.13 74LS138译码器功能表输 入输 出 A2 A1 A0Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

8、 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 另有三个附加的控制端第9页，共24页，2022年，5月20日，20点29分，星期二74LS138译码器的逻辑符号 在S1=1， =0时，输出信号 才取决于输入信号A2、 A1、 A0的组合。 当S1=0时，无论其他输入信号是什么，输出都是高电平，即无效信号。 为高电平时，输出也都是无效信号。 三点说明：第10页，共24页，2022年

9、，5月20日，20点29分，星期二例：用两片3-8线译码器74LS138构成4-16线译码器，电路如图4.7所示。 电路中，当D=0时，片（2）被禁止，片（1）工作，这时将DCBA的 00000111 这 8 个代码译成片（1） 8 个低电平信号输出。 当D=1时，片（1）被禁止，片（2）工作，这时则将DCBA的 10001111 这 8 个代码译成片（2） 8 个低电平信号输出。由此，片（1）、（2）便构成了416线译码器。CBAD第11页，共24页，2022年，5月20日，20点29分，星期二例4.1 用全译码器实现逻辑函数解 （1）全译码器的输出为输入变量的相应最小项之非，故先将逻辑函数

10、式 f 写成最小项之反的形式。由摩根定理（2）f 有三个变量，因而选用三变量译码器。（3）变量C、B、A 分别接三变量译码器的C、B、A 端，则上式变为：图4.18是用三变量译码器74LS138实现以上函数的逻辑图。图4.1874LS138 3-8译码器 应用1实现逻辑函数第12页，共24页，2022年，5月20日，20点29分，星期二 例如：要将输入信号序列00100100 分配到Y0 通道输出。 在图中，如果D输入的是时钟脉冲，则由地址码的状态将该时钟脉冲分配到Y0Y7的某一个输出端，从而构成时钟脉冲分配器。74LS138 3-8译码器 应用2数据分配器或时钟分配器第13页，共24页，20

11、22年，5月20日，20点29分，星期二译码器的应用3译码器作地址译码器图4.16 四输入变量译码器用于存储器的地址译码 实现微机系统中存储器或输入/输出接口芯片的地址译码是译码器的一个典型用途。 图4.16所示是四输入变量译码器用于半导体只读存储器地址译码的一个实例。 图中，译码器的输出用来控制存储器的片选端,而译码器的输出信号取决于高位地址码A5A8。A5A8四位地址有16个输出信号，利用这些输出信号从16片存储器中选用一片，再由低位地址码A0A4从被选片中选中一个字，从而读出选中字的内容。第14页，共24页，2022年，5月20日，20点29分，星期二2. 二十进制译码器 将4位二十进制

12、代码翻译成1位十进制数字的电路就是二十进制译码器，又称为BCD十进制译码器。 数字输 入输 出A3A2A1A001234567890 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 10 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 1 1 1 1 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 1 1 11 1 1 0 1 1 1 1 1 11 1 1 1 0 1 1 1 1 11 1 1 1 1 0 1 1 1 11 1 1 1 1 1 0 1 1 11 1 1 1 1 1 1 0 1 11 1 1 1 1 1 1

13、 1 0 11 1 1 1 1 1 1 1 1 0无效1 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 174LS42译码器功能表Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 由功能表可知，该译码器有4个输入端A3A2A1A0，并且按8421BCD编码输入数据。 它有10个输出端，分别与十进制数09相对应，低电平有效。对于某

14、个8421BCD码的输入，相应的输出端为低电平，其他输出端为高电平。当输入的二进制数超过BCD码时，所有输出端都输出高电平，呈无效状态。74LS42二十进制译码器的逻辑图所示。第15页，共24页，2022年，5月20日，20点29分，星期二（1）七段显示译码器3. 字符显示译码器 七段LED(Light Emitting Diode)数码显示器的显示原理:cabdefgdp a b c d e f gGNDGNDdp共阴极aR 8bcdefgdpVccVcc第16页，共24页，2022年，5月20日，20点29分，星期二 c d eGNDdpabcdefdp a b f gGNDR= 1K5V

15、直流电源cabdefgdp a b c d e f gGNDGNDdp第17页，共24页，2022年，5月20日，20点29分，星期二 c d eGNDdpabcdefdp a b f gGNDR= 1Kcabdefgdp a b c d e f gGNDGNDdp5V直流电源显示数字1第18页，共24页，2022年，5月20日，20点29分，星期二R5V直流电源RR显示数字2 g f a b e d c dpcabdefgdpcabdefgdp a b c d e f gGNDGNDdp第19页，共24页，2022年，5月20日，20点29分，星期二R5V直流电源RRR显示数字3 g f a

16、 b e d c dpcabdefgdpcabdefgdp a b c d e f gGNDGNDdp第20页，共24页，2022年，5月20日，20点29分，星期二00001000第21页，共24页，2022年，5月20日，20点29分，星期二 实训电路74LS147二十进制(8421)优先编码器 74LS48与共阴极数码管配合使用字符显示译码器 七段显示器实验中用的型号为WT5101BSD是共阴极数码管由74LS48驱动 第22页，共24页，2022年，5月20日，20点29分，星期二（4）LCD显示电路 LCD液晶显示器是当今功耗最低的一种显示器，因而特别适合于袖珍显示器、低功耗便携式计算机、仪器仪表等的应用。图4.13 一位七段LCD显示器驱动电路的逻辑图 图中信号AG是七段译码器输出的每段信号电平。显示驱动信号Dfi一般为50Hz100Hz（数字钟、表往往是32Hz或64Hz）的