编码器与译码器 .ppt

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1、第4章 编码器与译码器 Coder and Decoder,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 A0,0 0 0 1,0 0 1 0,0 1 0 0,1 0 0 0,F1 F0,0 0,0 1,1 0,1 1,输 入,输出,4-2线编码器,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 m,8(=23)种情况，需3位二进制码就能将所有情况表示；,16(=24)种情况，需4位二进制码就能将所有情况表示；

2、,7种情况需几位二进制码表示？9种呢？,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,74LS148逻辑符号,1.二进制编码器,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1,74LS148 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74L

3、S148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。,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,74LS147编码器的逻辑符号,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

4、AB，输出是与代码状态相对应的4个信号Y3Y2Y1Y0。,表4.12 译码器的真值表,真值表与我们前面学过的什么很相似？你发现了吗？,二、译码器,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,另有三个附加的控制端,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：,例：用两

5、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。,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

6、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4.18,74LS138 3-8译码器 应用1实现逻辑函数,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,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

7、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。,2.二十进制译码器,将4位二十进制代码翻译成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。,74LS42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

8、平有效。对于某个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。,（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:,共阴极,R=1K,R=1K,显示数字1,R,5V直流电源,R,R,显示数字2,g f a b,e d c dp,R,5V直流电源,R,R,R,显示数字3,g f a b,e d c dp,0000,1000,实训电路,74LS147二十进制(8421)优先编码器,74LS48与共阴极数

9、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,（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）的脉冲信号。该信号同时加到液晶显示器的公共电极。在译码器内部异或门的作用下，送到液晶显示器信号电极上的驱动信号ag是信号Dfi分别与段信号AG的异或信号。要显示的字段上所加的峰峰值电压为电源电压的两倍。,由图可见，送到液晶显示段上的显示信号为脉冲信号，因此液晶显示段的发亮是一个连续脉冲式发亮过程。由于此脉冲频率较快，视觉上感到是一直在发亮，这是LCD的特点。,作 业,P 99 4.4 6,