电工与电子技术基础 半加器、全加器的工作原理和逻辑功能 96、编码器与译码器的工作原理和逻辑功能.docx

编码器与译码器的工作原理和逻辑功能 编码器 功能:允许同时在几个输入端有输入信号，编码器按输入信号排定的优先顺序，只对同时输入的几个信号中优先权最高的一个进行编码。 74HC148在优先编码器电路中，允许同时输入两个以上编码信号。不过在设计优先编码器时，已经将所有的输入信号按优先顺序排了队。在同时存在两个或两个以上输入信号时，优先编码器只按优先级高的输入信号编码，优先级低的信号则不起作用。74148是一个八线-三线优先级编码器。 74148优先编码器为16脚的集成芯片，除电源脚 VCC(16)和GND(8)外，其余输入、输出脚的作用和脚号如图中所标。其中 I 0— I 7为输入信号， A2,A1,A0为三位二进制编码输出信号， EI是使能输入端， EO使能输出端， G S为片优先编码输出端。 由74148真值表可列输出逻辑方程为： A2 =(I4+I5+I6+I7)EI A1 = (I2I4I5+I3I4I5+I6+7)· EI A0 = (I1I2I4I6+I3I4I6+I5I6+I7)· EI 当使能输入 IE=1时，所有输出端群被封锁在高电平。 当使能输入IE=0时，允许编码，在I0～I7输入中，输入 I7优先级最高，其余依次为： I6,I5,I4,I3,I2,I1，I0等级排列。 使能输出端EO的逻辑方程为： EO =I0· I1· I2· I3· I4· I5· 67· EI， 此逻辑表达式表明当所有的编码输入端都是高电平（即没有编码输入），且EI=0时，EO才为零； 表明EO的低电平输出信号表示“电路工作，但无编码输入。 扩展片优先编码输出端 G S的逻辑方程为： GS = (I0+I1+I2+I3+I4+I5+I6+I7)· EI 此时表明只要任何一个编码输入段有低电平信号输入，且EI=0,GS即为低电平。 GS的低电平输出信号表示“电路工作，而且有编码输入。”（GS=0）[1]在《数字电子技术基础》中，EI表示S,EO表示Ys,GS表示YEX(EX为下标) 在仿真软件multisim中，有74HC148DW，74HC148N 两种表示的是封装不同 不影响仿真。 译码器 译码器是一种具有“翻译”功能的逻辑电路，这种电路能将输入二进制代码的各种状态，按照其原意翻译成对应的输出信号。有一些译码器设有一个和多个使能控制输入端，又成为片选端，用来控制允许译码或禁止译码。在图1中，74138是一种3线—8线译码器 ，三个输入端CBA共有8种状态组合（000—111），可译出8个输出信号Y0—Y7。这种译码器设有三个使能输入端，当G2A与G2B均为0，且G1为1时，译码器处于工作状态，输出低电平。当译码器被禁止时，输出高电平。图2时检测74ls138译码器时间波形的电路，使用的虚拟仪器为数字信号发生器和逻辑分析仪。数字信号发生器在一个周期内按顺序送出两组000—111的方波信号。图3表明如何将两片3线—8线译码器连接成4线—16线译码器。其中第二片74138的使能端G1和第一片的使能端G2A接成D输入端。当D=0时，第一片74138工作，对0000—0111的输入信号进行译码输出。当D=1时，第二片74138工作，对1000—1111的输入信号进行译码输出。在图4中 ，7442为二—十进制译码器，具有4个输入端和10个输出端。输入信号采用8421BCD码，二进制数0000—1001与十进制数0—9对应。当输入超过这个范围是无效，10个输出端均为高电平。7442电路没有使能端，因此只要输入在规定范围内，就会有一个输出端为低电平。图5位BCD—七段显示译码器电路，LED数码管将显示与BCD码对应的十进制数0—9。因为显示译码器电路输出高电平，所以应该采用共阴极LED数码管。编码与译码的过程刚好相反。通过编码器可对一个有效输入信号生成一组二进制代码。有的编码器设有使能端，用来控制允许编码或禁止编码。优先编码器的功能是允许同时在几个输入端有输入信号，编码器按输入信号排定的优先顺序，只对同时输入的几个信号中优先权最高的一个进行编码。在图6中，74147为BCD优先编码器，输入和输出都是低电平有效。为了取得有效输出高电平，可在每个输出端连接一个反相器。7417只有1—9各输入端，0输入端不接入电路。这是因为7417约定，当无有效输入时，输出0的BCD代码0000。图7是一个检测优先编码/译码功能的逻辑电路，对每一个接地的逻辑开关，数码管都会显示一个相应的十进制数。在输入端的8个逻辑开关中，代号为[7]的优先级别最高，代号为[0]的优先级别最低。