xPCO.实验2.8-3二进制编码器的设计与实现
编码器和译码器实验报告
实验报告: 编码器和译码器1. 背景在信息传输和存储过程中，编码器和译码器是两个关键的组件。
编码器将信息从一个表示形式转换成另一个表示形式，而译码器则将编码的信息还原为原始的表示形式。
编码器和译码器在各种领域中都得到广泛应用，如通信系统、数据压缩、图像处理等。
编码器和译码器可以有不同的实现方式和算法。
在本次实验中，我们将研究和实现一种常见的编码器和译码器：霍夫曼编码器和译码器。
霍夫曼编码是一种基于概率的最优前缀编码方法，它将高频字符用短编码表示，低频字符用长编码表示，以达到编码效率最大化的目的。
2. 分析2.1 霍夫曼编码器霍夫曼编码器的实现包括以下几个步骤：1.统计字符出现频率：遍历待编码的文本，统计所有字符出现的频率。
2.构建霍夫曼树：根据字符频率构建霍夫曼树。
树的叶子节点代表字符，节点的权重为字符频率。
3.生成编码表：从霍夫曼树的根节点出发，遍历树的每个节点，记录每个字符对应的编码路径。
路径的左移表示0，右移表示1。
4.编码文本：遍历待编码的文本，将每个字符根据编码表进行编码，得到编码后的二进制序列。
2.2 霍夫曼译码器霍夫曼译码器的实现包括以下几个步骤：1.构建霍夫曼树：根据编码器生成的编码表，构建霍夫曼树。
2.译码二进制序列：根据霍夫曼树和待译码的二进制序列，从根节点开始遍历每个二进制位。
当遇到叶子节点时，将对应的字符输出，并从根节点重新开始遍历。
3.重建原始文本：将译码得到的字符逐个组合，得到原始的文本。
3. 结果经过以上的实现和测试，我们获得了如下的结果：•对于给定的文本，我们成功地根据霍夫曼编码器生成了对应的霍夫曼编码表，并编码了文本生成了相应的二进制序列。
•对于给定的二进制序列，我们成功地根据霍夫曼译码器进行了译码，并将译码得到的字符逐个组合，得到了原始的文本。
实验结果显示，霍夫曼编码器和译码器能够有效地将文本进行压缩和恢复，达到了编码效率最大化和数据传输压缩的目的。
编码后的文本长度大大减小，而译码后的原始文本与编码前几乎完全一致。
译码器和编码器实验报告
译码器和编码器实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对译码器和编码器的实验操作，加深对数字通信原理中编码解码技术的理解，掌握其工作原理和实际应用。
二、实验原理。
1. 译码器。
译码器是一种将数字信号转换为模拟信号或者模拟信号转换为数字信号的设备。
在数字通信系统中，译码器通常用于将数字信号转换为模拟信号，以便在模拟信道上传输。
在接收端，译码器将模拟信号转换为数字信号，以便进行数字信号处理和解码。
2. 编码器。
编码器是一种将数字信号转换为另一种数字信号的设备。
在数字通信系统中，编码器通常用于将数字信号转换为便于传输和存储的编码形式，以提高传输效率和数据安全性。
三、实验内容。
1. 实验仪器与材料。
本实验使用的仪器包括译码器、编码器、示波器、信号发生器等。
实验材料包括数字信号发生器、示波器连接线等。
2. 实验步骤。
（1）连接实验仪器，将数字信号发生器连接到编码器的输入端，将编码器的输出端连接到译码器的输入端，再将译码器的输出端连接到示波器。
（2）设置实验参数，调节数字信号发生器的频率和幅度，设置编码器和译码器的工作模式和参数。
（3）观察实验现象，通过示波器观察编码器和译码器的输入输出波形，记录实验数据。
（4）分析实验结果，根据实验数据分析编码器和译码器的工作原理和特性，总结实验结果。
四、实验结果与分析。
通过本次实验，我们成功观察到了编码器和译码器的输入输出波形，并记录了相应的实验数据。
通过分析实验结果，我们深入理解了译码器和编码器的工作原理和特性，对数字通信原理有了更深入的认识。
五、实验总结。
本次实验通过实际操作加深了我们对译码器和编码器的理解，提高了我们的实验操作能力和数据分析能力。
译码器和编码器作为数字通信系统中重要的组成部分，对数字信号的处理和传输起着至关重要的作用，我们应进一步深入学习和掌握其原理和应用。
六、实验心得。
通过本次实验，我们不仅学习到了译码器和编码器的工作原理，还提高了实验操作和数据分析的能力。
编码器的原理及应用实验报告
编码器的原理及应用实验报告1. 引言编码器是一种常见的电子元件，用于将不同的输入信号转换为特定的输出形式。
它在数字电子系统中有广泛的应用，如计算机、通信设备等。
本文将介绍编码器的原理及其应用，并展示了一个基于编码器的实验。
2. 编码器的原理编码器是一种将不同输入状态映射到二进制输出的设备。
它通常由多个输入引脚和一个输出引脚组成。
根据不同的输入组合，编码器会将其转换为相应的二进制码。
2.1 编码器的工作原理当编码器的输入状态发生变化时，它会根据预设规则将其映射到特定的输出形式。
常见的编码器有绝对编码器和增量编码器两种类型。
2.1.1 绝对编码器绝对编码器将每个输入状态映射到唯一的输出码。
它可以告知系统当前的确切位置或状态，无需进行进一步的计数操作。
绝对编码器通常用于需要高精度位置或状态测量的应用中。
2.1.2 增量编码器增量编码器只能测量位置或状态的相对变化。
它使用两个输出通道（A通道和B通道）来表示变化的方向和步长。
增量编码器通常用于需要测量旋转运动或线性运动的应用中。
2.2 编码器的类型编码器可以按照输入和输出形式进行分类。
常见的编码器类型包括：• 2.2.1 2-4线编码器：将两个输入线转换为四个输出线。
• 2.2.2 8-3优先级编码器：将8个输入线转换为输出线，其优先级较高的输入将得到更高的优先权。
• 2.2.3 4-2-1线编码器：将四个输入线转换为两个输出线。
3. 编码器的应用实验为了展示编码器的应用，我们设计了一个实验来演示它在机器人控制中的应用。
3.1 实验设备和材料•Arduino UNO开发板•编码器模块•直流电机•L298N电机驱动模块•杜邦线3.2 实验步骤1.将编码器模块连接到Arduino UNO开发板上的数字引脚。
2.连接电机驱动模块和电机，将编码器模块连接到电机轴上。
3.编写Arduino代码，读取编码器模块的输入，并控制电机的运动。
4.上传代码到Arduino开发板，并进行测试。
EDA课程设计报告-8-3优先编码器EDA课程设计报告
Xxxx大学课程设计任务书课程硬件课程设计题目 8-3优先级编码器设计专业姓名学号主要内容、基本要求等一、主要内容：利用EL教学实验箱、微机和QuartusⅡ软件系统，使用VHDL语言输入方法设计8-3优先编码器。
可以利用层次设计方法和VHDL语言，完成硬件设计设计和仿真。
最后在EL教学实验箱中实现。
二、基本要求：设计并实现一个8-3优先级编码器，要求I0优先级最高，I7优先级最低，编码输出为原码。
三、扩展要求：输入端加使能端，在使能端为有效的低电平时，进行编码；在使能端为无效的高电平时，输出高阻状态。
四、参考文献：[1] 杨刚,龙海燕.现代电子技术-VHDL与数据系统设计.北京:电子工业出版社,2004[2] 黄仁欣.EDA技术实用教程.北京:清华大学出版社,2006[3] 潘松.VHDL实用教程[M].成都:电子科技大学出版社,2000[4] 李国丽，朱维勇.电子技术实验指导书.合肥：中国科技大学出版社，2000[5] 宋振辉. EDA技术与VHDL.北京：北京大学出版社，2008完成期限18-19周指导教师张岩专业负责人富宇2011年6月28日目录第1章概述 (1)1.1 EDA的概念 (1)1.2 EDA技术及应用 (2)1.3 EDA技术发展趋势 (2)1.4 Quartus II特点介绍 (3)第2章硬件描述语言——VHDL (4)2.1 VHDL的简介 (4)2.2 VHDL语言的特点 (4)2.3 VHDL的设计流程 (5)第3章 8-3优先编码器的设计 (6)3.1 编码器的工作原理 (6)3.2 8-3优先编码器的设计 (6)3.3 8-3优先编码器仿真及分析 (7)3.4 在实验箱上实现8-3优先编码器 (8)结论 (11)参考文献 (12)第1章概述1.1EDA的概念EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。
编码器的设计报告
实验一、编码器的设计一、实验目的学习利用vhdl语言设计编码器的方法，掌握编码器的设计思路；熟悉软件工具的使用方法，掌握软件工具的操作步骤。
二、实验内容在MAX+plusII输入代码一（见附录）用VHDL语言设计生成8-3编码器，进行VHDL语言文本编辑、编译、波形仿真。
产生仿真波形如下：8-3编码器仿真图1在MAX+plusII输入代码二（见附录）用VHDL语言设计生成16-4编码器，进行VHDL语言文本编辑、编译、波形仿真。
产生仿真波形如下：16-4编码器仿真图1三、实验心得：在实验中，通过8-3编码器的程序代码，经过修改得到16-4编码器。
8-3编码器通过真值表得到8-3编码器case代码。
同理通过16-4编码器真值表得到。
本次实验由于首次接触MAX+plusII，在实验过程中遇到了很多软件使用上的问题。
经过书本的研究和老师的指导，能够熟悉的使用MAX+plusII的仿真功能。
附录代码一：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity bm8_3 isport(a:in std_logic_vector(0 to 7);b:out std_logic_vector(0 to 2));end bm8_3;architecture zhang of bm8_3 isbeginprocess(a)begincase a iswhen"00000001"=>b<="000";when"00000010"=>b<="001";when"00000100"=>b<="010";when"00001000"=>b<="011";when"00010000"=>b<="100";when"00100000"=>b<="101";when"01000000"=>b<="110";when others =>b<="111";end case;end process;end zhang;代码二：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity bm16_4 isport(a:in std_logic_vector(0 to 15);b:out std_logic_vector(0 to 3)); end bm16_4;architecture z of bm16_4 isbeginprocess(a)begincase a iswhen"0000000000000001"=>b<="0000"; when"0000000000000010"=>b<="0001"; when"0000000000000100"=>b<="0010"; when"0000000000001000"=>b<="0011"; when"0000000000010000"=>b<="0100"; when"0000000000100000"=>b<="0101"; when"0000000001000000"=>b<="0110"; when"0000000010000000"=>b<="0111"; when"0000000100000000"=>b<="1000"; when"0000001000000000"=>b<="1001"; when"0000010000000000"=>b<="1010"; when"0000100000000000"=>b<="1011"; when"0001000000000000"=>b<="1100"; when"0010000000000000"=>b<="1101"; when"0100000000000000"=>b<="1110"; when others =>b<="1111";end case;end process;end z;。
编码器和译码器实验报告
四川大学网络教育学院实践课程报告实践课程便码器和译码器校外学习中心广东肇庆职业学校奥鹏学习中心专业电气工程及其自动化层次专升本年级 0809学生姓名吴凤仪学号aDH1082jg0042011年 8 月 01 日一、实验目的1.掌握二进制编码器的逻辑功能及编码方法。
2.掌握译码器的逻辑功能，了解常用集成译码器件的使用方法。
3.掌握译码器、编码器的工作原理和特点。
4.熟悉常用译码器、编码器的逻辑功能及典型应用。
二、实验原理1、编码器用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。
编码器由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。
由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B 相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。
编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。
分辨率—编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。
74LS148是8-3线优先编码器表 1 11 1 11 X X X X X X X X 4.10 74LS148编码器功能表1 00 10 10 10 10 10 10 10 11 1 10 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 X X X X X X X 0 1 0 X X X X 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 Y 2Y 1Y 0EI I 7I 6I 5I 4I 3I 2I 1I 0输出输入74L S 148逻辑符号2、译码器译码是编码的逆过程，在编码时，每一种二进制代码，都赋予了特定的含义，即都表示了一个确定的信号或者对象。
编码器的原理和应用实验报告
编码器的原理和应用实验报告摘要编码器是一种常用的电子器件，用于将输入的模拟或数字信号转换为可识别的编码输出。
本实验报告介绍了编码器的原理和应用。
我们通过实验验证了编码器的工作原理，并讨论了其在不同应用中的具体使用方式和优劣势。
1. 引言编码器是一种广泛应用于通信、自动化控制等领域的电子器件。
它将输入的信号进行编码，并输出相应的编码结果，以便其他电子设备进行识别和处理。
编码器广泛应用于数字通信、传感器接口、位置检测等领域。
本报告将详细介绍编码器的原理和应用。
2. 编码器的原理编码器的原理是将输入信号转换为输出编码信号的过程。
根据输入信号的类型，编码器可以分为模拟编码器和数字编码器。
2.1 模拟编码器模拟编码器是将连续变化的模拟信号转换为离散的编码信号。
常见的模拟编码器有脉冲编码调制（PCM）和脉冲位置调制（PPM）等。
2.2 数字编码器数字编码器是将数字信号转换为相应的编码信号。
常见的数字编码器有二进制编码器、格雷码编码器等。
3. 编码器的应用实验我们进行了一系列实验来验证编码器的工作原理和应用。
3.1 实验设备和材料本实验使用的设备和材料如下： - 编码器模块 - 型号：XYZ-123 - 输入电压范围：0-5V - 输出编码类型：二进制编码 - 下拉电阻：10kΩ3.2 实验步骤1.将编码器模块正确连接到实验电路中。
2.将输入信号通过模拟开关连接到编码器模块。
3.设置实验电压值，并观察输出编码结果。
4.重复实验步骤，改变输入信号类型和电压值，记录观察结果。
3.3 实验结果在实验中，我们观察到输入信号的变化会影响输出编码信号的变化。
当输入信号变化时，编码器会进行相应的编码，并输出编码结果。
我们记录并比较了不同输入信号类型和电压值下的编码结果。
4. 编码器的应用编码器在许多领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：4.1 数字通信编码器在数字通信中起到重要作用。
它将输入的模拟信号转换为数字信号，并通过数字通信渠道传输。
实验二 8线-3线编码器设计
实验名称 8线-3线编码器设计指导老师尚丽娜成绩专业电科班级 1102 姓名汪磊学号31102333一、实验目的1、学习QuartusII软件，学习使用硬件描述语言设计电路。
2、学习DE1平台基本构成，能够使用DE1平台进行简单设计。
二、实验要求使用QuartusII文本输入法设计8线-3线编码器。
使用QuartusII软件进行文本输入，并对设计电路进行仿真，并下载到硬件平台，自行定义硬件平台使用端口。
三、实验设备PC机、DE1硬件平台四、实验原理根据8线—3线编码器的真值表原理进行实验，下表为8线—3线编码器的真值表五、实验过程library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity bm8_3 isport(a:in std_logic_vector(7 downto 0);b:out std_logic_vector(2 downto 0));end bm8_3;architecture zhang of bm8_3 isbeginprocess(a)begincase a iswhen"00000001"=>b<="000";when"00000010"=>b<="001";when"00000100"=>b<="010";when"00001000"=>b<="011";when"00010000"=>b<="100";when"00100000"=>b<="101";when"01000000"=>b<="110";when others=>b<="111";end case;end process;end zhang;六、实验结果该程序还存在一些不足，当出现10000000是和非正常输入的时候是一样的输出，所以我们进行了一些修改，修改程序与结果如下：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity e isport(a:in std_logic_vector(7 downto 0);b:out std_logic_vector(3 downto 0));end e;architecture zhang of e isbeginprocess(a)begincase a iswhen"00000001"=>b<="0000";when"00000010"=>b<="0001";when"00000100"=>b<="0010";when"00001000"=>b<="0011";when"00010000"=>b<="0100";when"00100000"=>b<="0101";when"01000000"=>b<="0110";when"10000000"=>b<="0111";when others=>b<="1111";end case;end process;end zhang;思考题一：思考题二：entity e isport(a:in bit_vector(7 downto 0);b:out bit_vector(3 downto 0)); end e;architecture zhang of e isbeginprocess(a)begincase a iswhen"00000001"=>b<="0000";when"00000010"=>b<="0001";when"00000100"=>b<="0010";when"00001000"=>b<="0011";when"00010000"=>b<="0100";when"00100000"=>b<="0101";when"01000000"=>b<="0110";when"10000000"=>b<="0111";when others=>b<="1111";end case;end process;end zhang;七、心得体会对操作更加熟练，加深对其的认识。
18-编码译码组合设计
L ABC( A B C) ABC A B C ABC ABC
真值表
A B C
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1
L
0 1 1 1 1 1 1 0
当A、B、C三个变量不一致时，输出为“1”，此电路称为“不一致电路” 。
张延芳
2011-10-24
Y2 I 4 I 5 I 6 I 7 I 4 I 5 I 6 I 7 Y1 I 2 I 3 I 6 I 7 I 2 I 3 I 6 I 7 Y0 I1 I 3 I 5 I 7 I 1 I 3 I 5 I 7
8/3线编码器
解：设1、2、3、4号病房的输入信号用 1，灯灭用0表示。
，低电平有效，输出端用Y表示，灯亮用
A, B ,C , D
Y1 A A Y2 A B A B Y3 A B C A B C Y4 A B C D A B C D
广东医学院信息工程学院物理教研室 张延芳 2011-10-24
0 1 0 1 0 1 0 1
广东医学院信息工程学院物理教研室
张延芳
2011-10-24
L AB BC AC
A B C
& & & ≥1 L
L AB BC AC AB BC AC
A B C & & &
广东医学院信息工程学院物理教研室 张延芳 2011-10-24
&
A0
译码器
An-1
Y0 Y1
一组高 低电平 信号
数字编码实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解数字编码的基本原理和方法。
2. 掌握几种常见的数字编码技术，如BCD编码、格雷码编码等。
3. 通过实验验证数字编码的正确性和实用性。
二、实验原理数字编码是将数字信号转换成另一种数字信号的过程。
数字编码技术广泛应用于数字通信、计算机技术、工业控制等领域。
常见的数字编码有BCD编码、格雷码编码、二进制编码等。
BCD编码（Binary-Coded Decimal）是一种将十进制数转换为二进制数的编码方式。
格雷码编码（Gray Code）是一种将数字信号转换成相邻码之间只有一个二进制位差别的编码方式，具有自同步性。
三、实验设备与材料1. 实验箱：包括数字电路模块、逻辑门、计数器等。
2. 实验指导书：提供实验原理、步骤、注意事项等。
3. 实验数据记录表。
四、实验步骤1. BCD编码实验（1）将十进制数转换为BCD编码。
（2）使用实验箱中的数字电路模块，将BCD编码转换为二进制编码。
（3）观察并记录实验结果。
2. 格雷码编码实验（1）将二进制数转换为格雷码编码。
（2）使用实验箱中的数字电路模块，将格雷码编码转换为二进制编码。
（3）观察并记录实验结果。
3. 数字编码比较实验（1）将十进制数分别转换为BCD编码和格雷码编码。
（2）比较两种编码方式的优缺点。
（3）记录实验数据。
五、实验结果与分析1. BCD编码实验结果将十进制数123转换为BCD编码，得到0011 0010。
使用实验箱将BCD编码转换为二进制编码，得到0111 0010。
实验结果表明，BCD编码能够正确地将十进制数转换为二进制数。
2. 格雷码编码实验结果将二进制数1101转换为格雷码编码，得到0111。
使用实验箱将格雷码编码转换为二进制编码，得到1101。
实验结果表明，格雷码编码能够正确地将二进制数转换为格雷码编码，并且相邻码之间只有一个二进制位差别。
3. 数字编码比较实验结果将十进制数123分别转换为BCD编码和格雷码编码，得到BCD编码为0011 0010，格雷码编码为0111。
二进制编码器工作原理
二进制编码器工作原理
二进制编码器是一种电子设备，用于将输入的信号转换为二进制码。
它的工作原理是基于数制转换和逻辑电路的组合。
首先，二进制编码器接收一个或多个输入信号。
这些信号可以是数字、文字、符号等。
编码器的作用是将这些输入信号转换为二进制码，以便进行进一步的处理和传输。
编码器使用数制转换的方法将输入信号转换为二进制码。
例如，对于一个4位二进制编码器，它可以将输入的数字0到15转
换为4位的二进制码。
在原理上，二进制编码器使用多个逻辑门电路来实现数制转换。
常用的逻辑门包括与门、或门、非门等。
这些逻辑门的输入和输出可以通过布尔代数的运算规则来描述。
在编码器中，不同的输入信号会对应不同的输出码。
例如，一个4位二进制编码器的输入信号0到15，对应的输出码可以
是0000到1111。
通过组合不同的逻辑门电路，编码器可以实现不同的编码方式，如二进制编码、格雷码、BCD码等。
这样可以满足不同应用
场景的需求，如数字电路、通信系统、计算机等。
总的来说，二进制编码器是一种将输入信号转换为二进制码的电子设备。
它通过数制转换和逻辑电路的组合，将输入信号转换为相应的二进制输出码，以实现数据的传输和处理。
xPCO.实验2.8-3二进制编码器的设计与实现.
实验2 8-3二进制编码器的设计与实现一、实验目的通过本实验熟悉开发环境Simulink 的使用，能够使用基本的逻辑门电路设计并实现8-3二进制编码器。
二、实验内容1. 熟悉Simulink 环境；2. 使用基本的逻辑门电路设计并实现8-3二进制编码器。
三、实验步骤编码器是指用选定的一组0、1序列来标识特定对象的过程，执行编码功能的电路成为编码器，编码器的结构框图如图2.1所示。
图2.1 编码器结构框图设编码器有n 个输入端X 0，X 1，…X n-1，有m 个输出端Y 0，Y 1，…Y m-1。
为了不使输出发生混乱而产生错误，规定在任何规定的时间内，n 个输入端中只有一个出现，其余n-1个输入均不得出现。
为使输入与输出建立一一对应的关系，即一个被编码的对象具有一个特定的代码，输出的位数应满足：2log m n ≥1. 模型分析3位二进制编码器，也称8-3二进制编码器，其输入端有8个，输出端有3个，其真值表如表2.1所示。
表2.1 8-3二进制编码器真值表 X 7X 6X 5X 4X 3X 2X 1X 0Y 2Y 1Y 0根据真值表2.1，可以直接写出逻辑表达式：（2-1）245612360135Y X X X X Y X X X XY X X X X=+++⎧⎪=+++⎨⎪=+++⎩7772. 模型搭建根据以上分析结果及式2.-1，可知需要选用以下几种模块：Pulse Generator Logical Operator Scope现根据式2-1在新建文件“Ex2.mdl ”中划出逻辑电路图，如图2.2所示。
图2.2 Ex2.mdl逻辑电路图其中，“Pulse Generator”模块参数设置情况如表2.2所示，“Logical Operator”模块参数设置情况均如图2.3所示，“Scope ”模块的参数设置情况如表2.3所示。
表2.2 “Pulse Generator”模块参数设置模块名称Pulse typeApplitudePeriodPulse widthPhase delaySample time1 0 1 1 1 1 12 1 13 1 14 1 15 1 16 1 1 71图2.3 “Logical Operator”模块参数设置表2.3 “Scope ”模块参数设置模块名称Number of axesY-minY-max3. 执行仿真仿真结果如图2.4和图2.5所示。
编码器的设计
4线-2线编码器的设计实验目的1. 利用Cadence 软件完成一个4线-2线编码器的设计；2. 完成编码器的瞬态仿真、最高工作频率和功耗的性能指标测试；3. 学会自底向上地设计基于组合逻辑电路的编码器的设计；4. 掌握创建符号的步骤；5. 掌握编码器设计和仿真的步骤；6. 学会设置仿真参数，从而加深对Cadence 软件仿真的熟悉度。
实验原理编码和译码的问题在日常生活中经常遇到，数字系统中存储或者处理的信息，常常是用二进制码表示的。
用一个二进制代码表示特定含义的信息称为编码，具有编码功能的逻辑电路称为编码器，图1所示为二进制编码器的结构图，它有n 位二进制码输出，与2n 个输入相对应。
本次专业技能训练我们设计了一个普通的4线-2线编码器。
图1二进制编码器的结构图4线-2线编码器真傎表如表1所示：P 0 Y 0P 1 Y 1P 2n -1 Yn-1.. . .. . . .表14个输入P0 到P3 为高电平有效信号，输出是两个二进制代码Y1 Y0，任何时刻P0～P3中只能有一个取值为1，并且有一组对应的二进制码输出。
除表中的4种取值组合有效外，其余12种组合所对应的输出均应为0。
对于输入或输出变量，凡取1值的用原变量表示，取0值的用反变量表示，由真值表可以得到如下逻辑表达式：Y1=3213210IIIIIIII+Y0=3213210IIIIIIII+根据逻辑表达式画出逻辑图，如下图2所示：图24线-2线编码器逻辑图输入输出P0P1P2P3Y1Y01 0 0 0 0 00 1 0 0 0 10 0 1 0 1 00 0 0 1 1 1实验内容及结果本文的设计思路是首先完成4线-2线编码器所需要的各个模块的电路原理图设计，再将其创建成可以调用的符号，最后按照图2的编码器逻辑图完成首4线-2线编码器的设计。
首先需要创建一个库（如：08063224）与各个视图单元inv、 nand4 、nor2和 encode；注意在新建各个视图单元文件时应该都是建到库文件里，不然会提示文件位置报错。
8-3译码器实验报告
实验报告
学院：专业：班级：
实
验
数
据
上图为波形仿真。
如图可知，当输入信号为00000001时，输出信号为000；输入信号为00000010时，输出信号为001；
输入信号为00000100时，输出信号为010；输入信号为00001000时，输出信号为011；输入信号为00010000时，输出信号为100；输入信号为00100000时，输出信号为101；输入信号为01000000时，输出信号为110；输入信号为时，输出信号为111，由此实现了8-3编码器的功能。
实
验总结
了解并学会使用Quartus II软件制作程序所需进行的相关操作和步骤。
在操作过程中因为对此软件操作的不熟练和对基本过程不够清晰，操作过程十分缓慢，并且出现一些问题。
并在经过改正后得以解决。
指导教师意见
注：各学院可根据教学需要对以上栏木进行增减。
表格内容可根据内容扩充。
8-3编码器
一、课程设计的目的与要求1．设计目的●熟悉MAXPLUS2/Quartus II软件，掌握软件的VHDL程序输入、程序编译和程序仿真操作；●学习利用VHDL语言设计数字时序电路程序；●了解编码器电路的工作方式。
2．设计要求●利用VHDL语言设计8-3编码器电路，并利用相关软件进行编译和仿真。
并通过其波形输入验证电路设计。
二、设计正文8—3编码器VHDL源程序：LIBRARY IEEE; ——库USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ——包含库程序ENTITY rtl83 is ——定义名为rtl83的实体PORT(input:in std_logic_vector(7 downto 0); ——端口表：定义输入input为8位标准逻辑矢量）y:out std_logic_vector(2 downto 0)); 输出y为3位标准逻辑矢量END rtl83; ——实体定义结束ARCHITECTURE RTL of rtl83 IS ——定义结构体RTLBEGIN ——结构体开始PROCESS (input) ——进程BEGIN ——进程开始IF (input(0)='0') then ——判断输入input（0）如果为0，不管其他输入什么将y赋值为“111”y<="111";ELSEIF (input(1)='0') THENy<="110";ELSIF (input(2)='0') THENy<="101";ELSIF (input(3)='0') THENy<="100";ELSIF (input(4)='0') THENy<="011";—— ELSIF (input(5)='0') THEN Input中根据优先级，input（0）优先级最高，依次递减，对应输出y 分别是111，110，101，100，011，010，001，000y<="010";ELSIF (input(6)='0') THENy<="001";ELSEy<="000";END IF;END PROCESS; ——进程结束END RTL; ——实体结束三、课程设计总结1、根据仿真波形图看到当输入为xxxxxxx0时，由于input （0）的优先级别最高，且低电平有效，此时输出y 结果为111，与真值表相符，由于时间延迟输出y 在时间上落后于输入。
普通二进制编码器的设计
表1 4线-2线编码器真值表
输
1 = 2 + 3 = 2ҧ ഥ3
0 = 1 + 3 = 1ҧ ഥ3
I
1
0
0
0
0
I1
0
1
0
0
入
输
I2I 3 Y1
0 0 0
0 0 0
1 0 1
0 1 1
出
Y0
0
1
0
1
4线-2线编码器的设计
（4）画逻辑图
1 = 2ҧ ഥ3
（1）
0 = 1ҧ ഥ3
数字电子技术
普通二进制编码器的设计
普通二进制编码器每次只能
输入一个有效信号，
输出一组二进制代码。
0
1
2
3
编码器
11
10
00
01
0
1
4线-2线编码器的设计
4线-2线编码器的功能要求如下：
（1）编码器每次只对一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ有效输入信号编码，
不允许两个或两个以上有效信号同时输入。
（2）能将 4个输入信号编码成一组二进制代码。
（3）设输入信号高电平有效。
4线-2线编码器的设计
设计步骤
（1）逻辑分析
（2）列真值表
（3）列表达式
（4）画逻辑图
（5）功能演示
4线-2线编码器的设计
（1）逻辑分析
✓ 确定逻辑变量
4个输入变量：I0、I1、I2和I3，
2个输出变量：Y0与Y1
✓ 逻辑变量赋值
高电平用逻辑1，低电平用逻辑0
4线-2线编码器的设计
（2）
图2 4线-2线编码器逻辑图
4线-2线编码器的设计
二进制编码器
返回
图6-5 编码器的符号图
输入：八个信号（对象） I0~I7 （二值量）
输出：三位二进制代码 Y2Y1Y0
称八线—三线编码器
6.3.2 二-十进制编码器
定义：将０．．．９十个数字转换为二进制代 码的电路，称为二-十进制编码器．
举例：图６-６所示为二-十进制编码器。I0...I9 为十个需要编码的输入信号,输出Y3Y2Y1Y0为四位二 进制代码。
N位二进制代码可以表示多少个信号？
例：对0到9这十个数码编码时，采用几位二进 制代码？
编码原则：N位二进制代码可以表示2N个信号， 则对M个信号编码时，应由2N ≥M来确定位数N。
例：对0到9这十个数码编码时，采用了4位二进 制代码。24＝16＞10。
编码器有二进制编码器、二-十进制编码器和优 先编码器等。
复习
1、简述组合逻辑电路的分析步骤。 2、简述组合逻辑电路设计的一般步骤。
6.3 编码器
生活中常用十进制数及文字、符号等表示事物。
编码器 数字电路只能以二进制信号工作。
用二进制代码表示文字、符号或者数码等特定 对象的过程，称为编码。
实现编码功能的逻辑电路，称为编码器。
对M个信号编码时，应如何确定位数N？
（3） 选通输入端：只有在 S = 0时，编码器才 处于工作状态；而在 S = 1时，编码器处于禁止状态， 所有输出端均被封锁为高电平。
禁止 状态
工作 状态
（4）选通输出端YS和扩展输出端YEX：为扩
展编码器功能而设置。
允许编码， 但无有效编
码请求
正在优先 编码
以上通过对74LS148编码器逻辑功能的分析， 介绍了通过MSI器件逻辑功能表了解集成器件功能 的方法。
编码器实验报告
编码器实验报告编码器实验报告引言编码器是一种常见的数学工具，用于将信息从一种形式转换为另一种形式。
在现代科技和通信领域中，编码器被广泛应用于数据压缩、信号处理、图像识别等方面。
本实验旨在通过编码器的实际应用，探索其原理和实验效果。
实验目的本实验的主要目的是研究和理解编码器的工作原理，并通过实际操作验证其性能和效果。
具体而言，我们将使用一种常见的编码器，以图像压缩为例，来探索编码器在数据压缩中的应用。
实验步骤1. 数据准备：选择一张高分辨率的彩色图片作为实验对象，并将其转换为计算机可识别的数字信号。
这一步骤可以通过使用图像处理软件来完成。
2. 编码器选择：根据实验需求，选择适当的编码器进行实验。
在图像压缩领域中，常见的编码器有JPEG、PNG等。
本实验选择JPEG编码器作为研究对象。
3. 参数设置：根据实验需求和编码器的特性，设置合适的参数。
例如，在JPEG 编码器中，可以调整图像的压缩比、色彩深度等参数。
4. 编码过程：将准备好的数字信号输入编码器，并观察编码过程中的数据转换和压缩效果。
可以通过编码器提供的界面或命令行工具来完成。
5. 解码过程：使用相应的解码器对编码后的数据进行解码，并恢复原始的图像信息。
观察解码过程中的数据转换和恢复效果。
实验结果通过实验，我们观察到编码器在图像压缩中的应用效果。
通过调整压缩比，我们可以发现压缩比越高，图像的质量损失越明显，但文件大小也相应减小。
这说明编码器在数据压缩中具有重要的作用，可以在一定程度上平衡图像质量和文件大小。
此外，我们还发现编码器对于不同类型的图像有不同的适应性。
对于包含大量细节和颜色变化的图像，编码器的压缩效果可能不如对于简单图像的压缩效果好。
这提示我们在实际应用中需要根据图像的特点选择合适的编码器。
讨论与结论通过本实验，我们深入了解了编码器的工作原理和实验效果。
编码器作为一种重要的数学工具，在现代科技和通信领域中发挥着重要的作用。
通过合理设置参数和选择合适的编码器，我们可以实现数据的高效压缩和传输。
二进制编码器(第40课时)
由真值表写出各输出的逻辑表达式为：
A2 I 4 I 5 I 6 I 7 = I 4 I 5 I 6 I 7 A1 I 2 I 3 I 6 I 7 I 2 I 3 I 6 I 7 A0 I1 I 3 I 5 I 7 = I I I I 1 3 5 7
周（三）第（5）节 授课人（章辉军）上课班级（13 春机电 1 班）课型（理实）累计（40）课时 课 题 教 学 目 标
二进制编码器
1、知识目标：1、掌握编码、编码器、优先编码的概念。
第 1 课时
2、了解优先编码器 MSI 器件 74LS147 的逻辑功能。
2、技能目标：了解二进制编码器的逻辑功能、设计方法 3、情感目标：培养学生热爱学习，勤于思考，谦虚诚恳、关心帮助他人的品质。
A2 A1 A0
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1
逻辑电路如图 2.3 所示：
A2
A1
A0
&
&
&
1
1
1
1
1
1
1
1
I7
I6
I5
I4
I3
I2
I1
I0
8-3 二进制编码器
教学 反思
亮点：学生能用或门画出 8-3 线二进制编码器逻辑函数图 不足：时间把握不够
I0 I1 I7
输 入
二 编
·进 码 ·制 器
A A 2 A 1
0
输 出
8-3 二进制编码框图
学生认真 听讲
若输入信号的个数 N 与输出变量的位数 n 满足
N 2 n ，此电路称为二进制编码器。常用的二进制
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实验2 8-3二进制编码器的设计与实现
一、实验目的
通过本实验熟悉开发环境Simulink 的使用，能够使用基本的逻辑门电路设计并实现8-3二进制编码器。
二、实验内容
1. 熟悉Simulink 环境；
2. 使用基本的逻辑门电路设计并实现8-3二进制编码器。
三、实验步骤
编码器是指用选定的一组0、1序列来标识特定对象的过程，执行编码功能的电路成为编码器，编码器的结构框图如图2.1所示。
图2.1 编码器结构框图
设编码器有n 个输入端X 0，X 1，…X n-1，有m 个输出端Y 0，Y 1，…Y m-1。
为了不使输出发生混乱而产生错误，规定在任何规定的时间内，n 个输入端中只有一个出现，其余n-1个输入均不得出现。
为使输入与输出建立一一对应的关系，即一个被编码的对象具有一个特定的代码，输出的位数应满足：
2log m n ≥1. 模型分析
3位二进制编码器，也称8-3二进制编码器，其输入端有8个，输出端有3个，其真值表如表2.1所示。
表2.1 8-3二进制编码器真值表 X 7
X 6
X 5
X 4
X 3
X 2
X 1
X 0
Y 2
Y 1
Y 0
0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1
0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 根据真值表2.1，可以直接写出逻辑表达式：
（2-1）
245612360
135Y X X X X Y X X X X
Y X X X X
=+++⎧⎪
=+++⎨⎪=+++⎩7772. 模型搭建
根据以上分析结果及式2.-1，可知需要选用以下几种模块：
Pulse Generator Logical Operator Scope
现根据式2-1在新建文件“Ex2.mdl ”中划出逻辑电路图，如图2.2所示。
图2.2 Ex2.mdl 逻辑电路图
其中，“Pulse Generator”模块参数设置情况如表2.2所示，“Logical Operator”模块参数
设置情况均如图2.3所示，“Scope”模块的参数设置情况如表2.3所示。
表2.2 “Pulse Generator”模块参数设置
模块名称Pulse type Applitude Period Pulse width Phase delay Sample time
based 1 8 1 0 1 X0 Sampled
based 1 8 1 1 1 X1 Sampled
based 1 8 1 2 1 X2 Sampled
based 1 8 1 3 1 X3 Sampled
X4 Sampled
based 1 8 1 4 1
based 1 8 1 5 1 X5 Sampled
X6 Sampled
based 1 8 1 6 1
based 1 8 1 7 1 X7 Sampled
图2.3 “Logical Operator”模块参数设置
表2.3 “Scope”模块参数设置
模块名称Number of axes Y-min Y-max
X 8 -1.5 1.5 Y 3 -1.5 1.5
3. 执行仿真
仿真结果如图2.4和图2.5所示。
图2.4所示为编码器输入波形的示波器结果，图2.5
所示为编码器输出波形的示波器结果。
图2.4 编码器输入波形的示波器结果 图2.5 编码器输出波形的示波器结果
四、作业
1. 设计并实现8 -3二进制编码器。