编码器与译码器课件

編碼器與解碼器

CoderandDecoder⑴⑷⑵⑶丁丙乙甲問題:將4個搶答器的輸出信號編為二進位代碼，設計一個簡單的電路實現此功能——這個過程就是編碼。F0=A3+A1F1=A3+A2一、編碼器A3A2A1

A00001001001001000F1

F000011011輸入輸出4-2線編碼器4(=22)種情況，需2位二進位碼就能將所有情況表示；2n種情況，只需要n位二進位碼就能完全表示！2n≥m8(=23)種情況，需3位二進位碼就能將所有情況表示；16(=24)種情況，需4位二進位碼就能將所有情況表示；7種情況需幾位二進位碼表示？9種呢？◆用n

位二進位代碼對2n個信號進行編碼的電路就是二進位編碼器。

74LS148是8-3線優先編碼器

表4.1074LS148編碼器功能表111001010101010101011111110000010100111001011101111XXXXXXXX01111111100XXXXXXX010XXXXXX0110XXXXX01110XXXX011110XXX0111110XX01111110X011111110GSEOY2Y1Y0EI

I7

I6

I5

I4

I3

I2

I1

I0輸出輸入74LS148邏輯符號1.二進位編碼器

圖4.14所示為利用74LS148編碼器監視8個化學罐液面的報警編碼電路。若8個化學罐中任何一個的液面超過預定高度時，其液面檢測感測器便輸出一個0電平到編碼器的輸入端。編碼器輸出3位二進位代碼到微控制器。此時，微控制器僅需要3根輸入線就可以監視八個獨立的被測點。微控制器報警編碼電路★74LS1488-3線優先編碼器

應用1★74LS1488-3線優先編碼器

應用2用編碼器構成A/D轉換器

圖4.15為74LS148構成的A/D轉換器。這個電路主要由比較器、寄存器和編碼器3部分組成。

輸入信號(模擬電壓)，同時加到7個比較器的反相端，基準電源經串聯電阻分壓為8級，量化單位q=UR／7，各基準電壓分別加到比較器的同相端。

這裏寄存器74LS373由8個D觸發器構成。它的作用是把比較器輸出的信號經寄存器緩衝。

2.二—十進位編碼器

將十進位數的0~9編成二進位代碼的電路(8421BCD碼編碼器BinaryCodedDecimal)。如:實訓4中採用的74LS147優先編碼器.74LS147優先編碼器功能表11110110011110001001101010111100110111101111111110XXXXXXXX10XXXXXXX110XXXXXX1110XXXXX11110XXXX111110XXX1111110XX11111110X111111110DCBAI9

I8

I7

I6

I5

I4

I3

I2

I1輸出輸入74LS147編碼器的邏輯符號◆例：一個簡單的兩位二進位代碼的解碼器。

輸入是一組兩位二進位代碼AB，輸出是與代碼狀態相對應的4個信號Y3Y2Y1Y0。輸入輸出ABY3

Y2

Y1

Y0000110110001001001001000表4.12解碼器的真值表

真值表與我們前面學過的什麼很相似？你發現了嗎？二、解碼器1.二進位解碼器

二進位解碼器是把二進位代碼的所有組合狀態都翻譯出來的電路。如果輸入信號有n位二進位代碼，輸出信號為m個，m=2n。●74LS138——二進位解碼器。表4.1374LS138解碼器功能表輸入輸出

A2

A1A0Y0

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7

0××11010101010101010××××××000001010011100101110111

11111111111111110111111110111111110111111110111111110111111110111111110111111110◆另有三個附加的控制端74LS138解碼器的邏輯符號◆在S1=1，=0時，輸出信號才取決於輸入信號A2、

A1、

A0的組合。◆當S1=0時，無論其他輸入信號是什麼，輸出都是高電平，即無效信號。◆為高電平時，輸出也都是無效信號。三點說明：例：用兩片3-8線解碼器74LS138構成4-16線解碼器，電路如圖4.7所示。◆電路中，當D=0時，片（2）被禁止，片（1）工作，這時將DCBA的

0000~0111這8個代碼譯成片（1）8個低電平信號輸出。◆當D=1時，片（1）被禁止，片（2）工作，這時則將DCBA的

1000~1111這8個代碼譯成片（2）8個低電平信號輸出。由此，片（1）、（2）便構成了4—16線解碼器。CBA••D例4.1用全解碼器實現邏輯函數解（1）全解碼器的輸出為輸入變數的相應最小項之非，故先將邏輯函數式f寫成最小項之反的形式。由摩根定理（2）f有三個變數，因而選用三變數解碼器。（3）變數C、B、A分別接三變數解碼器的C、B、A端，則上式變為：圖4.18是用三變數解碼器74LS138實現以上函數的邏輯圖。圖4.18★74LS1383-8解碼器

應用1——實現邏輯函數

例如：要將輸入信號序列00100100分配到Y0通道輸出。

在圖中，如果D輸入的是時鐘脈衝，則由地址碼的狀態將該時鐘脈衝分配到Y0~Y7的某一個輸出端，從而構成時鐘脈衝分配器。★74LS1383-8解碼器

應用2——數據分配器或時鐘分配器解碼器的應用3解碼器作地址解碼器圖4.16四輸入變數解碼器用於記憶體的地址解碼

實現微機系統中記憶體或輸入/輸出介面晶片的地址解碼是解碼器的一個典型用途。圖4.16所示是四輸入變數解碼器用於半導體只讀記憶體地址解碼的一個實例。圖中，解碼器的輸出用來控制記憶體的片選端,而解碼器的輸出信號取決於高位地址碼A5~A8。A5~A8四位地址有16個輸出信號，利用這些輸出信號從16片記憶體中選用一片，再由低位地址碼A0~A4從被選片中選中一個字，從而讀出選中字的內容。2.二—十進位解碼器

將4位二—十進位代碼翻譯成1位十進位數字的電路就是二—十進位解碼器，又稱為BCD—十進位解碼器。

數字輸入輸出A3A2A1A0012345678900000001001000110100010101100111100010010111111111101111111111011111111110111111111101111111111011111111110111111111101111111111011111111110無效10101011110011011110111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111174LS42解碼器功能表Y0

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

Y6

Y7Y8Y9

由功能表可知，該解碼器有4個輸入端A3A2A1A0，並且按8421BCD編碼輸入數據。它有10個輸出端，分別與十進位數0~9相對應，低電平有效。對於某個8421BCD碼的輸入，相應的輸出端為低電平，其他輸出端為高電平。當輸入的二進位數超過BCD碼時，所有輸出端都輸出高電平，呈無效狀態。74LS42二—十進位解碼器的邏輯圖所示。（1）七段顯示解碼器3.字元顯示解碼器

七段LED(LightEmittingDiode)數碼顯示器的顯示原理:cabdefgdpabcdef

gGNDGNDdp共陰極

aR8

b

c

d

e

f

g

dpVccVcccdeGNDdpabcdefdpabf

gGNDR=1K

5V直流電源cabdefgdpabcdef

gGNDGNDdpcdeGNDdpabcdefdpabf

gGNDR=1K

cabdefgdpabcdef

gGNDGNDdp5V直流電源顯示數字1R5V直流電源RR

顯示數字2

gfab

edcdpcabdefgdpc