第7讲编码器与译码器PPT课件
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译码器和编码器.ppt
7448
RBI BI / RBO Ya Yg
7448
RBI
Ya Yg
P226
2 编码器 编码器按照被编信号的不同特点和要求，有各种不同的类型， 常见的有二-十进制编码器（又称十进制-BCD码编码器）和优 先编码器。 二-十进制编码器是将0 ~ 9 这十个数字分别编成4位BCD码
输出标志
标志输出不是正常编码
优先编码器 优先编码器是数字系统中实现优先权管理的一个重要逻辑部件。 没有普通编码器的输入使用限制 编码群输出端
使能端 扩展端
权值由高到低
反 码 输 出
例7.7 由148构成16级不同中断请求的中断优先编码器
2
1
7.1.3 多路选择器和多路分配器 功能：完成对多路数据的选择与分配、在公共传输线上实现多路 数据的分时传送。
典型计数器实例之1------T4193（4位二进制同步可逆计数器）
高电平有效清零端 低电平有效预制端
上升沿触发
异步清零
异步置数
同步计数 计数器的作用是不但可以用来计数，还可以构成分频器，一 个二进制计数器还可以用来构成任意进制的计数器
一、用193构成小于16进制的计数器
A、构成模10加法计数器 模10加法计数器的状态图如图
2n个输出函数（对应于mi）
P 219 图7.7是T4138 的逻辑电路图
使能端
低电平有效
译码输出低电平
高 电 平 有 效
低电平输出主要是为了减少芯片的功耗. 例题1
用两片的T4138构成一个4—16的译码器
右图是138的引脚 图和符号图,如何 构成呢?
构成的关键是确 定新译码器的输 入输出是什么?
寄存器实例之一：T1194 见书P242
RBI BI / RBO Ya Yg
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RBI
Ya Yg
P226
2 编码器 编码器按照被编信号的不同特点和要求，有各种不同的类型， 常见的有二-十进制编码器（又称十进制-BCD码编码器）和优 先编码器。 二-十进制编码器是将0 ~ 9 这十个数字分别编成4位BCD码
输出标志
标志输出不是正常编码
优先编码器 优先编码器是数字系统中实现优先权管理的一个重要逻辑部件。 没有普通编码器的输入使用限制 编码群输出端
使能端 扩展端
权值由高到低
反 码 输 出
例7.7 由148构成16级不同中断请求的中断优先编码器
2
1
7.1.3 多路选择器和多路分配器 功能：完成对多路数据的选择与分配、在公共传输线上实现多路 数据的分时传送。
典型计数器实例之1------T4193（4位二进制同步可逆计数器）
高电平有效清零端 低电平有效预制端
上升沿触发
异步清零
异步置数
同步计数 计数器的作用是不但可以用来计数，还可以构成分频器，一 个二进制计数器还可以用来构成任意进制的计数器
一、用193构成小于16进制的计数器
A、构成模10加法计数器 模10加法计数器的状态图如图
2n个输出函数（对应于mi）
P 219 图7.7是T4138 的逻辑电路图
使能端
低电平有效
译码输出低电平
高 电 平 有 效
低电平输出主要是为了减少芯片的功耗. 例题1
用两片的T4138构成一个4—16的译码器
右图是138的引脚 图和符号图,如何 构成呢?
构成的关键是确 定新译码器的输 入输出是什么?
寄存器实例之一：T1194 见书P242
编码器、译码器 ppt课件
n和m的关系 m≤2n,这样才能保证对应一组输入代码，有且
仅有一个输出与之对应。
ppt课件
26
二．二进制译码器
输入端为n个，则输出端为2n个，且对应于输入 代码的每一种状态，2n个输出中只有一个为1（或为 0），其余全为0（或为1）
2线—4线译码器 3线—8线译码器 4线—16线译码器
ppt课件
27
任务一仿真测试编码器的逻辑功能
一、编码器的基本概念及工作原理
编码——将某种代码或电位信号转换成二进制代码的过程。 编码器：能够实现编码功能的数字电路称为编码器。
一般而言，N个不同的信号，至少需要n位二进制数编码。
N和n之间满足下列关系: 2n≥N
ppt课件
1
二、二进制普通编码器
将输入信号变成二进制代码的电路称为二进制编码器。 即：对应一个输入信号，输出相应的二进制代码。
Y1 I7 I7 I6 I7 I6 I5 I4 I3 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I7 I6 I5 I4 (I3 I2 )
Y0 I7 I7 I6 I5 I7 I6 I5 I4 I3 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I7 I6 I5 I6 I4 I3 I6 I4 I2 I1
列编码表如右表所示：
ppt课件
9
得到输出函数如下：
Y3 I 8 I 9 I8I9
Y2 I 4 I 5 I 6 I 7 I4I5I6I7
Y1 I 2 I 3 I 6 I 7 I2I3I6I7
Y0 I1 I 3 I 5 I 7 I 9 I1I 3 I 5 I 7 I 9
仅有一个输出与之对应。
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26
二．二进制译码器
输入端为n个，则输出端为2n个，且对应于输入 代码的每一种状态，2n个输出中只有一个为1（或为 0），其余全为0（或为1）
2线—4线译码器 3线—8线译码器 4线—16线译码器
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27
任务一仿真测试编码器的逻辑功能
一、编码器的基本概念及工作原理
编码——将某种代码或电位信号转换成二进制代码的过程。 编码器：能够实现编码功能的数字电路称为编码器。
一般而言，N个不同的信号，至少需要n位二进制数编码。
N和n之间满足下列关系: 2n≥N
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1
二、二进制普通编码器
将输入信号变成二进制代码的电路称为二进制编码器。 即：对应一个输入信号，输出相应的二进制代码。
Y1 I7 I7 I6 I7 I6 I5 I4 I3 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I7 I6 I5 I4 (I3 I2 )
Y0 I7 I7 I6 I5 I7 I6 I5 I4 I3 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I7 I6 I5 I6 I4 I3 I6 I4 I2 I1
列编码表如右表所示：
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得到输出函数如下：
Y3 I 8 I 9 I8I9
Y2 I 4 I 5 I 6 I 7 I4I5I6I7
Y1 I 2 I 3 I 6 I 7 I2I3I6I7
Y0 I1 I 3 I 5 I 7 I 9 I1I 3 I 5 I 7 I 9
编码器与译码器
； ；
3位二进制编码器
（2）二—十进制编码器
将十进制数的十个数字0～9编成二进制代码的电路，叫做二—十进制编码器。 要对十个信号进行编码，至少需要4位二进制代码（24=16＞10），所以二—十 进制编码器输出信号为4位
（3）3位二进制优先编码器74LS148
集成8线-3线优先编码器74LS148的外引脚图如下图所示。74LS148有 ～ 八路输入， ～
电子技术基础与技能
编码器与译码器
1．编码器的基本概念及工作原理 在数字电路中，经常要把输入的各种信号（例如十进
制数、文字符号等）转换成若干位二进制码（如BCD 码等），这种转换过程称为编码。编码——将字母、 数字、符号等信息编成一组二进制代码。能够完成编 码功能的组合逻辑电路称为编码器。常见的有二进制 编码器、二—十进制编码器和优先编码器。 （1）二进制编码器
此时表示“电路工作，S且有编码输入”。
YEX
S
2．译码器的基本概念及工作原理
译码器是编码的逆过程，它将输入代码转换成特定的输出信号。
实现译码功能的电路称为译码器。
假设译码器有n个输入信号和N个输出信号，如果N=2n，就称为全译码
器，常见的全译码器有2线—4线译码器、3线—8线译码器、4线—16
（2）集成CMOS显示译码器。 CC4511是一块含BCD—7段锁存/译码/驱动电路于一体的集成电路， CC4511引脚功能说明如下
：
A、B、C、D——BCD码输入端。
a、b、c、d、e、f、g——解码输出端，输出“1”有效，用来驱动共阴极LED数码管。
——测试输入端， ＝“0”时，解码输出全为“1”。
线译码器等。如果N＜2n ，称为部分译码器，如二一十进制译码器（
《编码器与译码器 》课件
编码器与译码器
本课件将介绍编码器与译码器的基本概念、作用及应用场景。还将讨论不同
类型的编码器和译码器，数字编码器和模拟编码器的区别，以及编码器和译
码器在通信系统和数字计算机中的应用。
编码器的作用与应用
数据转换
信息压缩
Hale Waihona Puke 将信号或数据转换为特定的编码形式，以便
将大量数据压缩为较小的编码形式，以节省
编码器和译码器的优缺点与发展趋势
1
优点
2
缺点
3
发展趋势 ➡️
高效、精确、可靠，适
复杂性较高，成本较
更高的集成度，更小的
用于多种应用场景。
高，对电路设计要求严
尺寸，更低的功耗，更
格。
高的数据传输速率。
编码器和译码器在音频、视频和图像编
码中的应用
应用领域
编码器类型
应用举例
音频编码
MP3编码器
音乐存储和传输
视频编码
H.264编码器
在线视频播放
图像编码
JPEG编码器
数字相机和图像传输
总结
编码器和译码器在数字通信、信息处理和计算机科学领域起着重要作用。随
着技术的不断发展，编码器和译码器将在更多领域得到应用，并不断进步和
改进。
传输或存储。
存储空间。
错误检测 ❌
数据安全
通过添加冗余信息来检测和纠正传输中的错
对敏感信息进行加密，以保护数据的安全性。
误。
译码器的作用与应用
数字信号处理
遥控与遥感
电子游戏
将数字信号解码为模拟信号
将接收到的遥控信号解码为
将用户的输入解码为游戏中
或可读的数据。
本课件将介绍编码器与译码器的基本概念、作用及应用场景。还将讨论不同
类型的编码器和译码器，数字编码器和模拟编码器的区别，以及编码器和译
码器在通信系统和数字计算机中的应用。
编码器的作用与应用
数据转换
信息压缩
Hale Waihona Puke 将信号或数据转换为特定的编码形式，以便
将大量数据压缩为较小的编码形式，以节省
编码器和译码器的优缺点与发展趋势
1
优点
2
缺点
3
发展趋势 ➡️
高效、精确、可靠，适
复杂性较高，成本较
更高的集成度，更小的
用于多种应用场景。
高，对电路设计要求严
尺寸，更低的功耗，更
格。
高的数据传输速率。
编码器和译码器在音频、视频和图像编
码中的应用
应用领域
编码器类型
应用举例
音频编码
MP3编码器
音乐存储和传输
视频编码
H.264编码器
在线视频播放
图像编码
JPEG编码器
数字相机和图像传输
总结
编码器和译码器在数字通信、信息处理和计算机科学领域起着重要作用。随
着技术的不断发展，编码器和译码器将在更多领域得到应用，并不断进步和
改进。
传输或存储。
存储空间。
错误检测 ❌
数据安全
通过添加冗余信息来检测和纠正传输中的错
对敏感信息进行加密，以保护数据的安全性。
误。
译码器的作用与应用
数字信号处理
遥控与遥感
电子游戏
将数字信号解码为模拟信号
将接收到的遥控信号解码为
将用户的输入解码为游戏中
或可读的数据。
数字电路-编码器与译码器 PPT
由此，片（1）、（2）便构成了4—16线译码器。
★74LS138 3-8译码器 应用1——实现逻辑函数
例4.1 用全译码器实现逻辑函数 f ABCABCABCABC 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
f ABCABCABCABC
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=UR／7，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0~9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.
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 A5~A8。A5~A8四位地址有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A0~A4从被选片中选中一 个字，从而读出选中字的内容。
74LS147优先编码器功能表
输入
输出
74LS147编码器的逻辑符号
I9 I8 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1
111111111 0X X XXXXXX 1 0 X XXXXXX 1 1 0 XXXXXX 1 1 1 0 XXXXX 1 1 1 1 0 XXXX 1 1 1 1 1 0 XXX 1 1 1 1 1 1 0 XX 111111 10X 111111 110
数字电路-编码器与译码器
一、编码器
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。
★74LS138 3-8译码器 应用1——实现逻辑函数
例4.1 用全译码器实现逻辑函数 f ABCABCABCABC 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
f ABCABCABCABC
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=UR／7，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0~9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.
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 A5~A8。A5~A8四位地址有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A0~A4从被选片中选中一 个字，从而读出选中字的内容。
74LS147优先编码器功能表
输入
输出
74LS147编码器的逻辑符号
I9 I8 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1
111111111 0X X XXXXXX 1 0 X XXXXXX 1 1 0 XXXXXX 1 1 1 0 XXXXX 1 1 1 1 0 XXXX 1 1 1 1 1 0 XXX 1 1 1 1 1 1 0 XX 111111 10X 111111 110
数字电路-编码器与译码器
一、编码器
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。
编码器和译码器简介
编码器和译码器简介能够把数字、字母变换成二进制数码的电路称为编码器。
反过来能把二进制数码还原成数字、字母的电路就称为译码器。
（ 1 ）编码器图 4 （ a ）是一个能把十进制数变成二进制码的编码器。
一个十进制数被表示成二进制码必须 4 位，常用的码是使从低到高的每一位二进制码相当于十进制数的 1 、2 、 4 、 8 ，这种码称为 8 － 4 － 2 － 1 码或简称 BCD 码。
所以这种编码器就称为“ 10 线 -4 线编码器”或“ DEC ／ BCD 编码器”。
从图看到，它是由与非门组成的。
有 10 个输入端，用按键控制，平时按键悬空相当于接高电平 1 。
它有 4 个输出端 ABCD ，输出 8421 码。
如果按下“ 1 ”键，与“ 1 ”键对应的线被接地，等于输入低电平 0 、于是门 D 输出为 1 ，整个输出成 0001 。
如按下“ 7 ”键，则 B 门、 C 门、 D 门输出为 1 ，整个输出成 0111 。
如果把这些电路都做在一个集成片内，便得到集成化的 10 线 4 线编码器，它的逻辑符号见图 4 （ b ）。
左侧有 10 个输入端，带小圆圈表示要用低电平，右侧有 4 个输出端，从上到下按从低到高排列。
使用时可以直接选用。
（ 2 ）译码器要把二进制码还原成十进制数就要用译码器。
它也是由门电路组成的，现在也有集成化产品供选用。
图 5 是一个 4 线—10 线译码器。
它的左侧为 4 个二进制码的输入端，右侧有 10 个输出端，从上到下按 0 、 1 、…9 排列表示 10 个十进制数。
输出端带小圆圈表示低电平有效。
平时 10 个输出端都是高电平 1 ，如输入为 1001 码，输出“ 9 ”端为低电平 0 ，其余 9 根线仍为高电平 1 ，这表示“ 9 ”线被译中。
如果要想把十进制数显示出来，就要使用数码管。
现以共阳极发光二极管（ LED ）七段数码显示管为例，见图 6 。
它有七段发光二极管，如每段都接低电平 0 ，七段都被点亮，显示出数字“ 8 ”；如 b 、 c 段接低电平 0 ，其余都接 1 ，显示的是“ 1 ”。
编码器和译码器
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
输入：3位二进制代码 输出：8个互斥的信号
逻辑表达式
Y0 A2 A1A0 Y1 A2 A1A0 Y2 A2 A1A0 Y3 A2 A1A0 Y4 A2 A1A0 Y5 A2 A1A0 Y6 A2 A1A0 Y7 A2 A1A0
逻辑图
Y7 Y6 &&
Y5 Y4 &&
输 入
下图为8421BCD编码器的真值表。
10
个 互 斥 的 信 号 ， 输 出 位 二 进 制 代 码
4
Y3 I8 I9
I8I9 Y2 I4 I5 I6 I7
利用了输入互斥的约束
I4I5I6I7 Y1 I2 I3 I6 I7
I2I3I6I7 Y0 I1 I3 I5 I7 I9
优先级别从 I15 ~ I 0 递降
注：从16线-4线优先编码器的功能表和8线-3线优先编码器的功能表 的对照去理解。
译码器
译码是编码的逆过程。 译码：将表示特定意义信息的二进制代码翻译 出来。 译码器：实现译码功能的逻辑电路； 二进制译码原则： 用n位二进制代码可以表示2n 个信号，所以对n位代码译码时，应由2n ≥N来 确定译码信号位数N。
Y3 Y2 &&
Y1 Y0 &&
1
1
1
A2
A1
A0
电路特点：与门组成的阵列
集成二进制译码器 74LS138
VCC Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
16 15 14 13 12 11 10 9 74LS138
编码器与译码器
74LS42二—十进制译码器的逻辑.图所示。
28
3. 字符显示译码器
（1）七段显示译码器 七段LED(Light Emitting Diode)数码显示器的显示原理:
R8
Vcc
a
GND gf ab
Vcc
b
c
a
d e
f gb
f
e d c dp
g
d p
e d c dp
共阴极
GND
.
29
GND gf ab
具有译码功能的逻辑电路称为译码器。
.
13
二．二进制译码器的一般原理框图
输
入
的
是
n 位
二
进
制
代
码
EI 输入使能端
.
输出为2n 个高、低 电平信号
14
三．2线－4线译码器
A A BB
EI
1
A
1
B
1
A A B B.
＆ Y0 EIAB
＆ Y1 EIAB
＆
Y2 EIAB
＆ Y3 EIAB
15
❖ 逻辑表达式为： Y0 EIAB Y1EIAB
GND
.
5V 直流 电源
31
显示数字2
GND gf ab
a f gb e d c dp
e d c dp
GND
R
R
gf a b a
f gb
e
c d
dp
e d c dp
R
.
5V 直流 电源
32
显示数字3
GND gf ab
a f gb e d c dp
e d c dp
GND
编码器和译码器
计算机电路基础
在许多数字设备中，数字信号的运算都是按照二进制代码进行的，而运算的 结果往往又必须转换成十进制的形式显示出来，也可以认为，编码器和译码器都 属于代码转换器类。
在数字电路中，用二进制信息表示特定对象的过程称为编码。能实现编码的 逻辑电路称为编码器。常用的编码器有二进制编码器、二－十进制编码器、优先 编码器等。
A I8 I9 B I4 I5 I6 I7 C I2 I3 I6 I7 D I1 I3 I5 I7 I9
前面讨论的二进制编码器和二－十进制编码器的输入信号是相互排斥的，同 一时刻只允许有一个有效输入信号，若同时有两个以上的输入信号要求编码时， 输出端就会出现错误。而优先编码器可以有多个输入信号同时有效，编码器按照 输入信号的优先级别进行编码。
例7.4 用一个74LS138实现逻辑函数 Y ABC ABC ABC 。
解 Y0 ABC ，Y4 ABC Y，7 ABC
，则
其逻辑图如下图所示。
Y Y0 Y4 Y7 Y 0Y 4Y 7
CT74LS138实现逻辑函数Y的逻辑图
在数字系统装置中，经常需要把数字、文字和符号等二进制编码翻译成人 们习惯的形式，直观地显示出来，以便于查看和对话。这种可以直接驱动显示 器的译码器称为显示译码器。
用门电路实现逻辑电路，如下图所示。
8线－3线编码器逻辑图
用BCD码对十进制数进行编码的电路，称为二－十进制编码器。 其中，输入信号为为 ，输出信号为 ，所以也称为十线－四线译码器。列出 二－十进制编码器的编码表，如下表所示。
二－十进制编码器的编码表
根据二－十进制编码器的编码表可以写出输出逻辑函数表达式为
二进制编码器是用n位二进制表示2n个信号的编码器。以三位二进制编码器 为例进行介绍。
在许多数字设备中，数字信号的运算都是按照二进制代码进行的，而运算的 结果往往又必须转换成十进制的形式显示出来，也可以认为，编码器和译码器都 属于代码转换器类。
在数字电路中，用二进制信息表示特定对象的过程称为编码。能实现编码的 逻辑电路称为编码器。常用的编码器有二进制编码器、二－十进制编码器、优先 编码器等。
A I8 I9 B I4 I5 I6 I7 C I2 I3 I6 I7 D I1 I3 I5 I7 I9
前面讨论的二进制编码器和二－十进制编码器的输入信号是相互排斥的，同 一时刻只允许有一个有效输入信号，若同时有两个以上的输入信号要求编码时， 输出端就会出现错误。而优先编码器可以有多个输入信号同时有效，编码器按照 输入信号的优先级别进行编码。
例7.4 用一个74LS138实现逻辑函数 Y ABC ABC ABC 。
解 Y0 ABC ，Y4 ABC Y，7 ABC
，则
其逻辑图如下图所示。
Y Y0 Y4 Y7 Y 0Y 4Y 7
CT74LS138实现逻辑函数Y的逻辑图
在数字系统装置中，经常需要把数字、文字和符号等二进制编码翻译成人 们习惯的形式，直观地显示出来，以便于查看和对话。这种可以直接驱动显示 器的译码器称为显示译码器。
用门电路实现逻辑电路，如下图所示。
8线－3线编码器逻辑图
用BCD码对十进制数进行编码的电路，称为二－十进制编码器。 其中，输入信号为为 ，输出信号为 ，所以也称为十线－四线译码器。列出 二－十进制编码器的编码表，如下表所示。
二－十进制编码器的编码表
根据二－十进制编码器的编码表可以写出输出逻辑函数表达式为
二进制编码器是用n位二进制表示2n个信号的编码器。以三位二进制编码器 为例进行介绍。
编码器 PPT
注意： 输入：逻辑0(低电平）有效 输出：反码输出
电路扩展应用：
①输入信号的连接；
②级联问题（芯片工作的优先级）；
③输出信号的连接。
例：试用两片74LS148接成16线－4线优先编码器，将A0～ A15 16个输入信号编为二进制编码Z3Z2Z1Z0=0000～1111。 其中A15的优先权最高，A0的优先权最低。
逻 辑
Y2 I4 I5 I6 I7 I4 I5I6 I7
表 达
Y1 I2 I3 I6 I7 I2 I3I6 I7
式 Y0 I1 I3 I5 I7 I1I3I5I7
逻辑图
Y2
Y1
Y0
Y2
Y1
Y0
≥1
≥1
≥1
&
&
&
I7I6I5I4
I3I2
(a) 由或门构成
I1 I0
I7I6I5I4
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
2. 3位二进制优先编码器 输平入有在高设效优I电7的先优编先码级器别中最优高先，级I别6次高之的，信依号此排类斥推级，别I低0最的低输。码。出输以出原
输
入
输出
I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 1×××××××
0 1××××××
I7I6I5I4
Y1 I7 I7 I6 I7 I6I5I4I3 I7I6I5I4I3I2 I7 I6 I5I4I3 I5I4I2
Y0 I7 I7 I6I5 I7 I6I5I4I3 I7 I6I5I4I3I2I1
I7 I6I5 I6I4I3 I6I4I2I1
逻辑图
三位二进制普通编码器
I0
输入：I0～I7 8个高电平信号，
第7讲编码器与译码器
12345678
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6
Y7
74LS138
A0 A1 A2
S2 S3 S1
A0 A1 A2 S2 S3 S1 Y7 GND (a) 引脚排列图
A0 A1 A2
S2 S3 S1
(b) 逻辑功能示意图
G2 S2 S3
真值表
输 使能
入 选择
输
出
S1 G 2
A2 A1 A0 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0
011
01
0
1 1 1 1 0 ×××
100
01
0
1 1 1 1 1 0××
101
01
0
1 1 11 1 1 0×
1 10
01
0
11111110
111
01
7.1.3 二---十进制编码器
二---十进制编码器的作用：将十个状态（对应于十进制的 十个代码）编制成BCD码。 10线—4线编码器是将十进制数码转换为二进制代
A1 A0
LT
IB
IBR
电源＋5V
Vcc
Ya
Yb
74LS48
Yc
Yd
(T339)
Ye
Yf
Yg GND
地
控制端
LT ：测试端
输 A3 入 A2 数 A1
IB ：灭灯端(输入) 据 A0
Y 0 A2 A1 A0 m0
Y 1 A2 A1 A0 m1 Y 2 A2 A1 A0 m2
Y 3 A2 A1 A0 m3 Y 4 A2 A1 A0 m4
Y 5 A2 A1 A0 m5
Y 6 A2 A1 A0 m6 Y 7 A2 A1 A0 m7
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6
Y7
74LS138
A0 A1 A2
S2 S3 S1
A0 A1 A2 S2 S3 S1 Y7 GND (a) 引脚排列图
A0 A1 A2
S2 S3 S1
(b) 逻辑功能示意图
G2 S2 S3
真值表
输 使能
入 选择
输
出
S1 G 2
A2 A1 A0 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0
011
01
0
1 1 1 1 0 ×××
100
01
0
1 1 1 1 1 0××
101
01
0
1 1 11 1 1 0×
1 10
01
0
11111110
111
01
7.1.3 二---十进制编码器
二---十进制编码器的作用：将十个状态（对应于十进制的 十个代码）编制成BCD码。 10线—4线编码器是将十进制数码转换为二进制代
A1 A0
LT
IB
IBR
电源＋5V
Vcc
Ya
Yb
74LS48
Yc
Yd
(T339)
Ye
Yf
Yg GND
地
控制端
LT ：测试端
输 A3 入 A2 数 A1
IB ：灭灯端(输入) 据 A0
Y 0 A2 A1 A0 m0
Y 1 A2 A1 A0 m1 Y 2 A2 A1 A0 m2
Y 3 A2 A1 A0 m3 Y 4 A2 A1 A0 m4
Y 5 A2 A1 A0 m5
Y 6 A2 A1 A0 m6 Y 7 A2 A1 A0 m7
电子科技大学,数字电路译码器与编码器.ppt
编码器译码器的应用
实验目的
实验原理
实验内容
注意事项
一、实验目的
实验目的
实验原理
1、学习编码器译码器的工作原理。 2、掌握编码器译码器的使用及测试方法。 3、熟悉数码管的使用。 4．利用编码器、译码器进行电路设计。
实验内容
注意事项
二、实验原理
1、编码器
实验目的
实验原理
实验内容
编码器是将数字系统输入的信 息，如：字母、符号、二进制以外 的其它数或控制信号等转换为二进 制代码的电路。
注意事项
四、注意事项
实验目的
1．应注意所有的集成电路芯片都应接电 源和地，否则不工作。 2．如果显示译码器应该显示“0”，而实际显示的 是 “8”，可能是显示译码器的高位输入 端“D”或“Da8”没有接地。 3．若优先编码器的输出始终为“111”， 则可能是优先编码器74LS148的输入 使能端没有设置为低电平。
0
1
1
74LS148功能表
（3）编码器的扩展
实验目的
实验原理
实验内容
注意事项
2、译码器
译码器是一个单输入、多输出的组
实验目的
合逻辑电路。它将二进制代码转换成为
对应信息的器件。译码器在数字系统中
实验原理
有广泛的用途，不仅用于代码的转换、 终端的数字显示，还用于数据分配，存 储器寻址和组合控制信号等。不同的功 能可选用不同种类的译码器。
实验内容
注意事项
优先编码器
实验目的
实验原理
实验内容
注意事项
74LS148引脚图
输 入
输 出
E
实验目的
I
I0
X
I1
实验目的
实验原理
实验内容
注意事项
一、实验目的
实验目的
实验原理
1、学习编码器译码器的工作原理。 2、掌握编码器译码器的使用及测试方法。 3、熟悉数码管的使用。 4．利用编码器、译码器进行电路设计。
实验内容
注意事项
二、实验原理
1、编码器
实验目的
实验原理
实验内容
编码器是将数字系统输入的信 息，如：字母、符号、二进制以外 的其它数或控制信号等转换为二进 制代码的电路。
注意事项
四、注意事项
实验目的
1．应注意所有的集成电路芯片都应接电 源和地，否则不工作。 2．如果显示译码器应该显示“0”，而实际显示的 是 “8”，可能是显示译码器的高位输入 端“D”或“Da8”没有接地。 3．若优先编码器的输出始终为“111”， 则可能是优先编码器74LS148的输入 使能端没有设置为低电平。
0
1
1
74LS148功能表
（3）编码器的扩展
实验目的
实验原理
实验内容
注意事项
2、译码器
译码器是一个单输入、多输出的组
实验目的
合逻辑电路。它将二进制代码转换成为
对应信息的器件。译码器在数字系统中
实验原理
有广泛的用途，不仅用于代码的转换、 终端的数字显示，还用于数据分配，存 储器寻址和组合控制信号等。不同的功 能可选用不同种类的译码器。
实验内容
注意事项
优先编码器
实验目的
实验原理
实验内容
注意事项
74LS148引脚图
输 入
输 出
E
实验目的
I
I0
X
I1
编码器译码器
任务资料
3.编码器
（1）二进制编码器（8线-3线编码器） 逻辑电路图：
根据真值表可以写出逻辑函 数表达式： Y2= 14+15+16+17 Y1= 12+13+16+17 Y0= 11+13+15+17
任务资料
3.编码器
（2）二-十进制编码器（8421BCD编码器）
将十进制数0～9的10个数字编成二进制代码的电路，称为二-十进 制编码器。示意图（图7.1.6）：
任务资料
2.显示译码器
（3）74LS48集成显示译码器 显示原理图： 74ls48输出时高电平，与 之配合使用的是共阴极半 导体数码管，显示电路原 理图如图7.2.8所示。 74LS47的引脚排列和功能基本 与其相同，区别在于输出为低 电平有效。 图7.2.8 半导体数码管显示电路原理图
学习愉快！
10～17为编码器8路 输入信号，分别表示8个 编对象。
输入 输出
Y2、Y1、Y0为3位输出 信号，表示的是每个输入 信号所对应的编码。
任务资料
3.编码器
（1）二进制编码器（8线-3线编码器） 普通编码器任何时刻只允许一个输入信输入（即有效编码），否则 发生混乱。 真值表（如表7.1.3所示）：。
项目七 组合逻辑电路
主讲：XXXXX
任务资料
3.编码器
数字不仅可以用来表示数量和顺序，还可以用来编码。在日 常生活中，我们可以接触到很多数字组成的编码，像邮政编码、 门牌号、车牌号等等，这些都是数字编码在生活中的应用。
比如身份证号码，每个公民一出生，就有一个身份证 的号码。由公安机关按照居民身份号码国家标准编制。
器中，输入、输出都是高电平
第07讲编码器和译码器
I9 I8I7 I8I6I5 I8I6I4I3 I8I6I4I2I1
逻辑图 10 线-4 线优先编码第和器7译讲码器编码器
Y3
Y2
≥1
≥1
&
Y1
≥1 &
Y0
≥1 &
Digital Logic Circuit
1
1
1
1
1
1
1
1
I9
I8
I7
I6
I5
I4
I3
I2
I1
I0
在每一个输入端和输出端都加上反相器，便可得到
优先级别从 I15 ~ I 0 递降
8421 BCD码优先编码器
第7讲 编码器 和译码器
Digital Logic Circuit
真值表
I9 I8 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 1 × × × × × × × × × 0 1 × × × × × × × × 0 0 1 × × × × × × × 0 0 0 1 × × × × × × 0 0 0 0 1 × × × × × 0 0 0 0 0 1 × × × × 0 0 0 0 0 0 1 × × × 0 0 0 0 0 0 0 1 × × 0 0 0 0 0 0 0 0 1 × 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
输入端和输出端都是低电平有效
译码器
第7讲 编码器 和译码器
Digital Logic Circuit
译码是编码的逆过程，是组合逻辑电路的一个重要器件 。 译码：将表示特定意义信息的二进制代码翻译出来。 译码器：实现译码功能的逻辑电路； 二进制译码原则： 用n位二进制代码可以表示2n个信号，所以对n位代码译 码时，应由2n ≥N来确定译码信号位数N。
第7讲编码器与译码器
编码过程： 如对I0 进行编码，就是使 I0 有效而其它输入无效， 此时输出有一组代码相对应。
有两种方式：一是I0加高电平而其它输入加低电平，这 称为输入高电平有效；另一种为输入低电平有效.
I0
输入： I7 Y2 Y1 输出：
Y0
这种编码器有一个特点：任何时刻只允许一个输入有效， 不允许同时出现两个或两个以上的输入有效，因而其输入是一 组有约束(互相排斥)的变量。
ST
I7 (b)
I6 I5 I4
I3 I2 I1 I0
引脚排列图
逻辑功能示意图
分清 编码信号输入脚、代码输出脚 和其它 辅助信号脚；
编码信号输入脚是低电平还是高电平有效？
代码输出脚是原码还是反码输出？ 编码信号输入脚的优先级别？ 集成电路的基本逻辑功能？ 集成电路的其它辅助功能？ 这些可通过74LS148的真值表分析出。
为工作状态但无编码信号输入； 为工作状态且有编码信号输入；
2、应用：
Y0 &
(1) 优先编码器74LS148的级联
Y1 & Y2 & Y3 YEX &
Y0 Y1 Y2 YS 低位片
YEX
Y0 Y1 Y2 YS I0 高位片
YEX
S
S
I 0 I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I6 I7 I 0 I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I6 I7
11
10
9 74LS138
74LS138 1 2 3 4 5 6 7 8 A0 A 1 A2
S2
S3 S1
A0
A 1 A2 (a)
S2
S3
S1
Y 7 GND
A0
A 1 A2 (b)
编码器和译码器
编码器和译码器编码器（Encoder）z在数字系统中，常常需要将某一信息（输入）变换为某一特定的代码（输出）z把二进制码按一定的规律编排，例如8421码、格雷码等，使每组代码具有一特定的含义（代表某个数或控制信号）称为编码z具有编码功能的逻辑电路称为编码器z它的逻辑功能是将输入的每一个高、低电平信号编成一个对应的二进制代码。
目前经常使用的编码器有普通编码器和优先编码器两类。
优先编码器（74LS148）功能表译码器（Decoder）z译码是编码的逆过程z译码器将每个二进制代码赋予的特定含义“翻译”过来，转换成相应的信息符号（输出信号）z具有译码功能的逻辑电路被称为译码器z它的逻辑功能是将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低电平信号或另一个代码。
常用的译码器电路有二进制译码器、二–十进制译码器和显示译码器。
3线–8线译码器（74LS138）功能表输出低电平有效4511真值表一、验证编码器74LS148和译码器74LS138的逻辑功能：按上图连接电路，根据74LS148和74LS138的输出状态，填写下表，并分析结果。
二、用两片74LS138扩展为一个4线–16线译码器：按上图连接电路，根据实验结果，填写下表，并分析电路的工作原理。
三、用74LS138和74LS20双与非门设计下面的多输出函数，画出逻辑电路图。
四、一把密码锁有三个按键，分别为A、B、C。
当三个键都不按下时，锁打不开，也不报警；当只有一个键按下时，锁打不开，但发出报警信号；当有两个键同时按下时，锁打开，也不报警；当三个键同时按下时，锁被打开，但要报警。
试使用74LS138和74LS20双与非门实现此逻辑电路。
五、思考题：设计一个5–32的二进制译码器提示：用四片74LS138及一片74LS139（2–4译码器）组成一个树状结构的级联译码器。
用74LS139的输入端做5–32译码器高二位输入端，74LS138的译码输入端做5–32译码器的低三位输入端。
数字电路-编码器与译码器PPT课件
由此，片（1）、（2）便构成了4—16线译码器。
11
★74LS138 3-8译码器 应用1——实现逻辑函数
例4.1 用全译码器实现逻辑函数 f ABC ABC ABC ABC 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
5
★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=UR／7，各基准电压
分别加到比较器的同相端。
2n ≥m
3
1. 二进制编码器
◆ 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。
74LS148是8-3线优先编码 器
表4.10 74LS148编码器功能表
输入
EI I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0
1 XXXXXXXX 0 1 1 1 1 1 11 1 0 0 XXXXXXX 0 1 0 XXXXXX 0 1 1 0 XXXXX 0 1 1 1 0 XXXX 0 1 1 1 1 0 XXX 0 1 1 1 1 1 0 XX 01111110X 011111110
C B A
D•
•
◆ 电路中，当D=0时，片（2）被禁止，片（1）工作，这时将DCBA的
0000~0111 这 8 个代码译成片（Y01~）Y7
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
1000~1111 这 8 个代码译成片（Y02~）Y7
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编码过程：
如对I0 进行编码，就是使 I0 有效而其它输入无效， 此时输出有一组代码相对应。
有两种方式：一是I0加高电平而其它输入加低电平，这 称为输入高电平有效；另一种为输入低电平有效.
I0 输入：
I7
Y2 Y1 输出：
Y0
这种编码器有一个特点：任何时刻只允许一个输入有效， 不允许同时出现两个或两个以上的输入有效，因而其输入是一 组有约束(互相排斥)的变量。
编码器的分类：
输入
普通编码器 — 输入间有约束 优先编码器 — 按优先级别高低编码
二进制编码器 — 输入2n个信号，输出n位代码 功能
二 ～ 十进制编码器 — 10个信号输入，BCD码输出
7.1.1 二进制编码器
用n位二进制表示 2 n 个输入的编码电路。
I0 输入：
I7
Y2 Y1 输出： Y0 000-111
Y2 Y1 Y0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
因为任何时刻I0~I7当中仅有一个取值为1，利用这个约束 条件将上式化简，得到
Y2 I4 I5 I6 I7 Y1 I2 I3 I6 I7 Y0 I1 I3 I5 I7
输入
等
I0 1
效
I1
真
I2
值
I3
表
I4
I5
≥1
≥1
&
&
&
I7I6I5I4
I3I2
(a) 由或门构成
I1 I0
I7I6I5I4
I3I2
I1 I0
(b) 由与非门构成
7.1.2 二 ～ 十进制编码器
I0 输入
I9
Y3
Y2 输出 Y1 Y0
注意它与 4位二进 制编码器 的区别。
输入
I
8421BCD码 编码器等效
真值表
0(I0) 1(I1) 2(I2) 3(I3) 4(I4) 5(I5) 6(I6) 7(I7) 8(I8) 9(I9)
第7讲 编码器与译码器
7-1 编码器 7-2 译码器
7-1 编码器
数字系统只能识别0和1，怎样才能表示更多的 数码、符号、字母呢？
用编码可以解决此问题。 用一定位数的二进制数(又称为二进制数代码)来 表示0~9十进制数码、字母、符号等信息称为编码。
如：8421BCD码中用1000表示数字8 如：ASCII码中用100 0001表示字母A 等
(a) 引脚排列图
(b) 逻辑功能示意图
分清 编码信号输入脚、代码输出脚 和其它 辅助信号脚； 编码信号输入脚是低电平还是高电平有效？ 代码输出脚是原码还是反码输出？ 编码信号输入脚的优先级别？ 集成电路的基本逻辑功能？ 集成电路的其它辅助功能？
这些可通过74LS148的真值表分析出。
74LS148的真值表 (集成电路技术手册给出）
码器处于工作状态，但此时“无编码信号输入”。
YS通常接至低位芯片的S端。YS和S配合可以实现多级编码器 之间的优先级别的控制。
(c ) YEX 为输出扩展端，低电平有效。当 编码器处于工作
状态且“有编码信号输入”时， YEX ＝0。故 YEX 的低电平 实际上表示编码器处于工作状态，且“有编码信号输入”。
编码器：具有编码功能的逻辑电路。
编码器的逻辑功能：能将每一组输入信息变换为 相应二进制的代码输出。
•如4线-2线编码器：将输入的4个状态分别编成4 个2位二进制数码输出； •如8线-3线编码器：将输入的8个状态分别编成8 个3位二进制数码输出； •如BCD编码器：将10个输入分别编成10个4位 8421BCD码输出。
1、集成8线—3线优先编码器74LS148
VCC YS YEX I3 I2 I1 I0 Y0
Y2 Y1 Y0
YS YEX
16 15 14 13 12 11 10 9 74LS1148
5 4 3 2 1 13 12 11 10
I4 I5 I6 I7 ST Y2 Y1 GND ST I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0
输出 Y3 Y2 Y1 Y0 10 0 0 0 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
逻辑表达式
输入高电平有效时， Y3 I8 I9
I8I9 Y2 I4 I5 I6 I7
I4I5I6I7 Y1 I2 I3 I6 I7
I2I3I6I7 Y0 I1 I3 I5 I7 I9
如： 3位二进制编码器
输入
真值表：
输出
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
1 00 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 00 1 0 0 0 0 0 00 0 1 0 0 0 0 00 0 0 10 0 0 00 0 0 0 1 0 0 00 0 0 0 0 1
3位二进制编码器
7.1.3 优先编码器
优先编码器常用于优先中断系统和键盘编码。 与普通编码器不同，优先编码器允许多个输入信号同时 有效，但它只按优先级别最高的有效输入信号编码，对级别 较低的输入信号不予理睬。
常用的MSI优先编码器有： 8线—3线二进制编码器(如74LS148)。 10线—4线8421BCD码优先编码器(如74LS147)；
I1I3I5I7I9
逻辑图
Y3
Y2
Y1
Y0
≥1
≥1
≥1
≥1
I9 I8 Y3
I7 I6 I5 I4
I3 I2
(a) 由或门构成
Y2
Y1
I1 I0 Y0
&
&
&
&
I9 I8
I7 I6 I5 I4
I3 I2
(b) 由与非门构成
I1 I0
上述两种编码器存在的问题： 当多个输入编码信号同时有效时，输出将产生错误。
基本逻辑功能： 将8个输入分别编码成相应的3位二进制反码。
其它辅助功能： （a）S 为输入使能端，低电平有效。只有当 S ＝0时，编 码器才处于工作状态；而当 S ＝1时，无论各个输入接什么 电平， 输出均为高电平，编码器处于非工作状态。
（b) Y S 为输出选通端，低电平有效。当 S ＝0及输入 均为高电平时，YS ＝0。故 YS 的低电平实际上表示编
I6
I7
输出
Y2
Y1
Y0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
逻 辑
Y2 I4 I5 I6 I7 I4 I5I6 I7
表 达
Y1 I2 I3 I6 I7 I2 I3I6 I7
式 Y0 I1 I3 I5 I7 I1I3I5I7
逻辑图
Y2
Y1
Y0
Y2
Y1
Y0
≥1