编码器与译码器
二、编码器和译码器
二、编码器和译码器1.编码器在数字电路中,用二进制代码表示特定含义的信息称为编码,编码器就是将有特定意义的输入数字信号、文字信号等编成相对应的若干位二进制代码形式输出的组合逻辑电路。
(1)普通编码器4线-2线编码器其四个输入0I 到3I 为高电平有效信号,输出是两位二进制代码10Y Y ,任何时刻03~I I 中只能有一个取值为1,并且有一组对应的二进制代码输出。
如果03~I I 中有2个或2个以上的取值同时为1时,输出会出现错误编码。
对于此类问题,可以用优先编码器解决。
(2)优先编码器在优先编码器电路中,允许同时输入两个或两个以上的编码信号。
设计优先编码器时,将所有输入信号按优先顺序排队,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别高的输入信号编码,优先级别低的信号则不起作用。
图1所示,74148是一个8线-3线优先编码器。
74148A 1A 2A GSEOEI0I 1I 2I 3I 4I 5I 6I 7I 图174148优先编码器(3)二-十进制编码器二-十进制编码就是用4位二进制代码来表示0~9这十个数字。
如果任意取其中的十个状态并按不同的次序排列,则可以得到许多不同的编码。
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,即表示了一个确定的信号或者对象。
译码就是将每一组输入代码译为一个特定输出信号,以表示代码原意的组合逻辑电路。
一个n 位二进制代码可以有n 2个不同的组合,译码就是将n 个输入变量转换成n 2个输出函数,并且每个函数对应于n 个输入变量的一个最小项。
(1)二进制译码器将二进制代码的各种状态,按其原意翻译成对应输出信号的电路,叫二进制译码器。
(2)集成3线-8线译码器由图2可知,当0EN =时,八个与非门输入端被封死,使输出07~Y Y 均为1,此时译码器不工作;当11S =,230S S +=时,1EN =,八个与非门输入端被打开,译码器处于工作状态,此时由输入变量2A 、1A 、0A 来决定07~Y Y 的状态。
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。
编码器与译码器
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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(
3.3编码器和译码器
译码器的应用
1.级联扩展
Z0
Z7
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
3-8译码器(1)
A2 A1 A0 S1 S 2 S 3
1
D2 D1 D0 D3
Z8
Z15
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 3-8译码器(2)
A2 A1 A0 S1 S 2 S 3
Z0 S1 S2 S3 A2 A1 A0 D3 D2 D1 D0 m0 Z7 S1 S2 S3 A2 A1 A0 D3 D2 D1D0 m7
&
&
Y2(A,B,C) Y0 Y1 Y2 Y3
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 74LS138
A2 A1 A0 S1 S 2 S 3
ABC
1
【例2】设计一个用3个开关控制灯的逻 辑电路,要求任一个开关都能控制灯的 由亮到灭或由灭到亮。要求用74LS138和 必要的门电路实现。
数字电子技术基础
信息科学与工程学院·基础电子教研室3.3.1 编码器 • 编码:将输入的每个高/低电平信号变成一个对应
的二进制代码
• 普通编码器 • 优先编码器
[内容回顾]
一、普通编码器 特点: 任何时刻只允许输入一个编码信号。
二、优先编码器
优先编码器允许多个输入信号同时 有效,但它只按其中优先级别最高的有 效输入信号编码,对级别较低的输入信 号不予理睬。如:74LS148即为8线-3线 优先编码器。
当S2 S3 0时:Y0 S1 A2 A1 A0
显然:当A2 A1 A0 1,即
A2 A1A0 000时,Y0 S1
A2 A1A0 001时,Y1 S1
编码器、译码器
画出逻辑电路图如下:
Y3 ≥1
Y2 ≥1
Y1 ≥1
Y0 ≥1
I9
I8
I7 I6 I5 I4 (a)
I3 I2 由或门构成
I1 I0
Y3 &
Y2 &p;
I9
I8
I7 I6 I5 I4 (b)
I3 I2 由与非门构成
I1 I0
四、二进制优先编码器
优先编码器允许n个输入端同时加上信号,但电路只对其 中优先级别最高的信号进行编码。 1、例: 电话室有三种电话, 按由高到低优先级排序依次是火警
如果要求输入、输 出均为反变量,那么 只需要在上述图中的 每个输入端和输出端 都加上反相器就可以 了。
3、 常用集成编码器
(1)74LS148
• 8线—3线优先编码器,它有八个 输入端7 ~ I 0 ,输入编码为低电平 I “0” 有效。
YEX
Y2 Y1 Y0
YS S 74LS148 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0
• 输入和输出同3位二进制普通编码器。 • 有如下约定:在这里,仍然用000,001,…,111表 示I0,I1,…,I7,优先级别是: I7>I6>I5>I4>I3>I2>I1>I0。
首先,列真值 表。用输入信 号为1表示有 编码请求,否 则相反。
其次,根据真 值表,得到输 出函数的表达 式:
I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 Y2 1 X 1 0 1 X 1 0 0 1 X 1 0 0 0 1 X 1 0 0 0 0 1 X 0 0 0 0 0 0 1 X 0 0 0 0 0 0 0 1 X 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
编码器和译码器的区别是什么
编码器和译码器的区别是什么大多数人都知道编码器和译码器,但是有时候会混淆这两个的概念。
下面,店铺给你讲解编码器和译码器的区别,一起来学习一下。
编码器和译码器的区别如果上网搜索编码器,会有两个方面不同概念的条目,一个是工业用传感器编码器概念,将旋转的角度或直线长度通过数字量(或脉冲)的信号形式输出,称为旋转编码器或直线编码器,另一种是数据打包传输的概念,将数据通过一种约定的形式打包编码传出,另一边接收的用内置约定协议的译码器再将数据转出,例如即将要开通的数字电视信号。
你说的编码器与译码器是第二种概念。
编码器的介绍1.定义编码器(encoder)是将信号(如比特流)或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。
编码器把角位移或直线位移转换成电信号,前者称为码盘,后者称为码尺。
按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种;按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。
增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。
绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。
2.分类按码盘的刻孔方式不同分类(1)增量型:就是每转过单位的角度就发出一个脉冲信号(也有发正余弦信号,然后对其进行细分,斩波出频率更高的脉冲),通常为A相、B相、Z相输出,A相、B相为相互延迟1/4周期的脉冲输出,根据延迟关系可以区别正反转,而且通过取A相、B相的上升和下降沿可以进行2或4倍频;Z相为单圈脉冲,即每圈发出一个脉冲。
(2)绝对值型:就是对应一圈,每个基准的角度发出一个唯一与该角度对应二进制的数值,通过外部记圈器件可以进行多个位置的记录和测量。
按信号的输出类型分为:电压输出、集电极开路输出、推拉互补输出和长线驱动输出。
以编码器机械安装形式分类(1)有轴型:有轴型又可分为夹紧法兰型、同步法兰型和伺服安装型等。
编码器与译码器实验报告
编码器与译码器实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解编码器和译码器的工作原理,通过实际操作和观察,掌握它们的功能和应用,并学会使用相关的实验设备进行电路搭建和测试。
二、实验原理(一)编码器编码器是一种将输入信号转换为特定编码输出的数字电路。
常见的编码器有二进制编码器和优先编码器。
二进制编码器将多个输入信号转换为对应的二进制编码输出。
优先编码器则在多个输入同时有效时,优先对优先级较高的输入进行编码。
(二)译码器译码器则是将输入的编码信号转换为对应的输出信号。
常见的译码器有二进制译码器和显示译码器。
二进制译码器将输入的二进制编码转换为多个输出信号,每个输出对应编码的一个可能值。
显示译码器则用于驱动数码管等显示器件,将输入的编码转换为适合显示的信号。
三、实验设备与器材本次实验使用的设备和器材包括:数字电路实验箱、74LS148 优先编码器芯片、74LS138 二进制译码器芯片、逻辑电平指示灯、导线若干。
四、实验步骤(一)74LS148 优先编码器实验1、按照实验电路图,在数字电路实验箱上正确连接 74LS148 优先编码器芯片和逻辑电平指示灯。
2、依次将输入引脚设置为不同的电平组合,观察输出引脚的编码值,并记录在实验表格中。
3、分析实验结果,验证优先编码器的工作原理和功能。
(二)74LS138 二进制译码器实验1、依照实验电路图,在数字电路实验箱上连接 74LS138 二进制译码器芯片和逻辑电平指示灯。
2、改变输入引脚的二进制编码值,观察输出引脚的电平状态,并记录下来。
3、对比理论预期结果,检验二进制译码器的正确性。
五、实验数据与结果(一)74LS148 优先编码器实验数据|输入引脚电平|输出编码值||||| I0=0, I1=0, I2=0, I3=0, I4=0, I5=0, I6=0, I7=0 | 000 || I0=1, I1=0, I2=0, I3=0, I4=0, I5=0, I6=0, I7=0 | 111 || I0=0, I1=1, I2=0, I3=0, I4=0, I5=0, I6=0, I7=0 | 110 ||||(二)74LS138 二进制译码器实验数据|输入编码值|输出引脚电平||||| 000 | Y0=1, Y1=0, Y2=0, Y3=0, Y4=0, Y5=0, Y6=0, Y7=0 || 001 | Y0=0, Y1=1, Y2=0, Y3=0, Y4=0, Y5=0, Y6=0, Y7=0 ||||六、实验结果分析(一)74LS148 优先编码器通过实验数据可以看出,当多个输入引脚同时为高电平时,编码器优先对优先级较高的输入进行编码。
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 ”。
编码器和译码器教案
编码器和译码器教案一、教学目标1.知识目标:(1)了解编码器和译码器的概念和原理;(2)掌握基本的编码器和译码器的实现方法;(3)理解编码器和译码器在数字电路中的应用。
2.能力目标:(1)能够使用编码器将多个输入信号转化为二进制代码;(2)能够使用译码器将二进制代码转化为多个输出信号;(3)能够设计简单的编码器和译码器电路。
3.情感目标:(1)培养学生的实践动手能力;(2)激发学生对数字电路的兴趣。
二、教学内容1.编码器(1)什么是编码器:编码器是一种将多个输入信号转化为相应的二进制代码输出的数字电路。
(2)编码器的分类:优先级编码器、十进制至二进制编码器等。
(3)编码器的原理:根据输入信号的不同,将其转化为相应的二进制代码。
2.译码器(1)什么是译码器:译码器是一种将二进制代码转化为相应的多个输出信号的数字电路。
(2)译码器的分类:BCD-7段译码器、优先级译码器等。
(3)译码器的原理:根据输入的二进制代码,将其转化为相应的输出信号。
三、教学过程1.导入新知识通过提问的方式,引导学生思考编码器和译码器的用途和作用。
2.理论讲解(1)编码器的原理和分类。
(2)译码器的原理和分类。
3.实例演示(1)以4-2编码器和2-4译码器为例,通过实际电路图和真值表进行演示,让学生对编码器和译码器的实现原理有更直观的了解。
(2)通过实际电路图和真值表演示优先级编码器和BCD-7段译码器的实现原理。
4.实践操作(1)由教师带领学生进行编码器和译码器的实践操作,学生根据教师给出的真值表,设计相应的电路图。
(2)学生自行设计编码器和译码器的电路图并进行实践操作。
5.总结复习由学生回答问题的方式,对编码器和译码器的原理和分类进行总结复习。
四、教学评价1.通过实践操作,考察学生对编码器和译码器的实现方法的掌握情况。
2.提问学生,检查学生对编码器和译码器的理解程度。
3.让学生展示他们自己设计的编码器和译码器电路图,并解释其原理和实现方法。
编码器和译码器功能电路
编码器和译码器功能电路
编码器是一种电路,其功能是将多个输入信号组合成一个输出信号。
编码器通常用于将数字信号转换为编码信号,用于在数字通信中传输数据。
常见的编码器有以下几种:
1. 2-4编码器:将2个输入信号编码成4个输出信号。
该编码
器有两个输入线和四个输出线,可以实现4种不同的编码组合。
2. 4-2编码器:将4个输入信号编码成2个输出信号。
该编码
器有四个输入线和两个输出线,可以实现4种不同的编码组合。
3. 8-3编码器:将8个输入信号编码成3个输出信号。
该编码
器有八个输入线和三个输出线,可以实现8种不同的编码组合。
译码器是一种电路,其功能是将编码信号转换为相应的输出信号。
译码器通常用于将编码信号解码为原始数据,用于在数字通信中恢复数据。
常见的译码器有以下几种:
1. 2-4译码器:将4个输入信号解码成2个输出信号。
该译码
器有四个输入线和两个输出线,可以实现4种不同的译码组合。
2. 4-2译码器:将2个输入信号解码成4个输出信号。
该译码
器有两个输入线和四个输出线,可以实现2种不同的译码组合。
3. 3-8译码器:将3个输入信号解码成8个输出信号。
该译码
器有三个输入线和八个输出线,可以实现3种不同的译码组合。
编码器和译码器在数字系统中起着重要的作用,可以实现数据的压缩和解压缩,以及信号的传输和恢复。
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
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。
实验3编码器译码器及应用电路设计
实验3编码器译码器及应用电路设计引言:编码器和译码器是数字电路中常用的电路模块。
它们分别用于将逻辑信号转换为编码信号和将编码信号转换为逻辑信号。
本实验将介绍编码器、译码器的基本原理以及它们的应用电路设计。
一、编码器的原理及应用编码器是一种多输入、多输出的逻辑电路。
它根据输入的逻辑信号,将其编码成对应的输出信号。
常见的编码器有BCD二进制编码器、优先编码器、旋转编码器等。
1.BCD二进制编码器BCD二进制编码器是一种将BCD码转换为二进制码的电路。
BCD码是由4位二进制数表示的十进制数。
BCD编码器可以将输入的BCD码(0-9)转换为对应的二进制码(0000-1001)。
2.优先编码器优先编码器是一种将多个输入信号优先级编码成二进制输出的电路。
它可用于实现多路选择器和多路复用器等电路。
优先编码器将输入的信号进行优先级编码,并将最高优先级的信号对应的二进制码输出。
3.旋转编码器旋转编码器是一种可以检测旋转方向和位移的编码器。
它通常用于旋转开关、旋钮等输入设备的位置检测。
旋转编码器可以将旋转输入转换为相应的编码输出信号,以便进行方向和位移的判断。
二、译码器的原理及应用译码器是一种将编码信号转换为对应的逻辑信号的逻辑电路。
它与编码器相反,根据输入的编码信号选择对应的输出信号。
常见的译码器有BCD译码器、行列译码器等。
1.BCD译码器BCD译码器是一种将BCD编码转换为对应的逻辑信号的电路。
它可以将输入的BCD编码(0000-1001)转换为对应的输出信号(0-9)。
BCD译码器可以用于显示数字、控制LED灯等应用。
2.行列译码器行列译码器是一种多输入、多输出的译码器。
它常用于矩阵键盘、扫描式显示器等应用中。
行列译码器可以将输入的行列编码转换为对应的输出信号,以实现输入设备和输出设备之间的数据传输。
1.4位BCD码转换为二进制码的电路设计该电路可以将输入的4位BCD码转换为对应的二进制码。
采用BCD二进制编码器进行设计,具体连接方式如下:-将4个BCD输入信号与编码器的输入端相连;-将编码器的输出信号与对应的二进制码输出端相连。
编码器和译码器
逻辑代数电路
1.2
译码器
3.显示译码器
编码器和译码器
在数字系统中, 常常需要将测量或运算结果用十进制数码显示 出来, 数字显示电路包括译码驱动电路和数码显示器。目前广 泛使用七段数码显示器件, 称为七段数码管。 数码显示器一般有发光二极管(LED) 和液晶显示器(LCD) 两种, 其中LED 显示器分为共阴极和共阳极两种。图8‐18 为常用共阴极LED 数码管LC5011 的内部连线图。
电路与电子技术
逻辑代数电路
1.1Biblioteka 编码器2.优先编码器
优先编码器在编码过程中, 当有2 个或2 个以上的有 效输入时, 仅对优先级别 较高的一个输入进行编码。
编码器和译码器
逻辑代数电路
编码器和译码器
1.2
译码器
译码器的逻辑功能是将每组输入的二进制代码转化成一定规律 的控制信号。译码是编码的反过程, 常用的译码器有二进制译 码器、二‐十进制译码器和显示译码器三类。
电路与电子技术
1.二进制译码器
1) 二进制译码器概述 二进制译码器又称为 进制译码器, 使用最为广泛的一种是 将n 个输入变为 个输出的多输出端组合逻辑电路, 每个输 出端对应于一个最小项表达式(或最小项表达式的“非” 表达 式) , 因此又称最小项译码器或最小项发生器电路。
逻辑代数电路
1.2
译码器
1.二进制译码器
编码器和译码器
2) 常用中规模译码器电路74LS138 在中规模集成芯片中译码器有很多型号, 使用最广的3‐8 线 译码器是74LS138 ,图8‐14是其逻辑符号和引脚图
逻辑代数电路
1.2
译码器
2.二-十进制译码器
编码器和译码器
数字电子技术4.4.1-2 编码器、译码器课件
逻 辑 图
输输入入 输输出出 为为反原 变变量量
Y2
1
Y2
≥1 &
Y1
1
Y1
≥1
Y0
1
Y0 ≥1
&
1
I7
I6
1
1
I7
I6
1
I5
1
I5
1
1
I4
I3 I2 I1 I0
11
1
11
I4 I3 I2
I1 I0
二、二-十进制编码器
用 4 位二进制代码对 0 ~ 9 十个信号进行编码的电路。
1. 8421 BCD 编码器
I0
2. 8421 BCD 优先编码器 I2 I1
Y0
3.
集成 10线 (74147
-4线优先编码器 I4
74LS147)
I6 I8
I3 I5 I7
二-十进制 编码器
Y1 Y2 Y3
I9
4. 集成 8线 -3线优先编码器 74148,74LS148
三、几种常用编码
1. 二-十进制编码
8421 码 余 3 码 2421 码 5211 码 余 3 循环码 右移循环码
输入选通控制端
S1 、S2 、S3
2. 其他
循环码(反射码或格雷码)
ISO码
ANSCII(ASCII)码
代码转换器:一种编码形式转换为另一种编码形式
常见:BCD码与二进制数的转换
4.4.2 译码器(Decoder)
编码的逆过程,将二进制代码转换为单一有效输出过程
一、二进制译码器(Binary Decoder)
A0 输入 n 位 A1
3 线 - 8 线译码器逻辑图 — 输出低电平有效
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。
编码器与译码器
编码器与译码器
课型
理论教学
导
学
目
标
掌握编码、编码器、优先编码的概念。
了解二进制编码器的逻辑功能、设计方法。
了解优先编码器MSI器件74LS147的逻辑功能。
掌握查手册了解MSI器件功能的方法。
掌握译码原理、译码器的设计方法。
掌握MSI器件74LS138的功能、使用、功能扩展、逻辑符号。
掌握查手册了解MSI器件功能的方法。
笔记、答问
5′
15′
20′
35′
45′
5′
10′
20′
35′
45′
5′
15′
25′
35′
45′
习题;见同步课件
掌握用译码器实现组合逻辑函数的方法。
重点
掌握编码、编码器、优先编码的概念。
MSI器件74LS138的功能和实现组合逻辑函数的方法。
难点
74LS138实现组合逻辑函数的方法
教学方法
多媒体教学、项目引入、引导式教学。
导学过程设计
教师活动
学生活动
时间
概述:编码、译码、编码器、译码器的概念及相互关系
3.1常用的编码
自然二进制码
格雷码
二—十进制码
奇偶检验码
ASCII码等
3.2编码器与译码器
3.2.1编码器概述
功能
二进制编码器
优先编码
1.8线—3线优先编码器74LS148
功能表、功能简介、引脚图、逻辑符号
2.二—十进制编码器
74LS147功能表、功能简介、引脚图、逻辑符号
3.字符编的应用
(1)七段数码显示器
简介、外线图、显示原理、使用方法
编码器和译码器
被编信号输类入×,×(省× 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1
低依次被为编信I9、号略I优8、了先I级7I、0)别,I6从、低高I电5、到推平有××效×0。10
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
0 0
0 1
I 4、I 3、I 2、I 1、I 0。
0111111111110
译码器
译码器的概念与类型
Ai、Bi:加数, Ci-1:低位来的进
位,Si:本位的和, Ci:向高位 的进位。
数值比较器
用来完成两个二进制数的大小比较的逻辑电路称为数值比较 器,简称比较器。
1. 1位数值比较器
设A>B时L1=1;A<B时L2=1;A=B时L3=1。得1位数值比 较器的真值表。
AB
00 01 10 11
L1(A>B) L2(A<B) L3(A=B)
A0
Y0
A1
Y1
A2
Y2
CT74LS138YY34
Y5
Y6
Y7
Y0 Y1
Y2 Y3
Y4 Y5 Y6 Y7
8 个译码输出端 低电平有效。
使能端 ST A 高电平有效, ST B、ST C 低 电平有效,即当 ST A = 1, STB = ST C = 0 时 译码,否则禁止译码。
CD4511/74HC4511 显示译码器
译码是编码的逆过程。 译码器(即 Decoder )
将表示特定意义信息的 二进制代码翻译出来。
实现译码功能的电路
二进制 代码
译码器
译
与输入代
码
码对应的
器
特定信息
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F X Y Z XYZ XY Z XYZ
X Y Z XYZ XY Z XYZ
C B A CBA CB A CBA
Y0 Y2 Y4 Y7
③ 画逻辑图: 【见下页】
由 F Y0 Y2 Y4 Y7 得如下逻辑图:
+5V
74138
解: ① 先令译码器的使能端有效,
即:G1接+5V,G2A和G2B均接地。 则相应的74138各输出端的表达式如下:
Y0 C B A
Y1 C BA
Y5 CBA
Y2 CBA
Y3 CBA
Y4 CB A
Y6 CBA
Y7 CBA
② 令X=A,Y=B,Z=C。并将给定函数进行变换:
Y0 G1G 2A G 2B C B A 若满足G1=1,G2A=G2B=0,则: Y0 C B A m0
Y0 G1G 2A G 2B C B A
(2)74138集成译码器功能表:【已知】
G1 × × 0 1 1 1 1 1 1 1 1
输 G2A G2B 1 × × 1 × × 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
C × × × 0 0 0 0 1 1 1 1
入 输 出 B A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 × × 1 1 1 1 1 1 1 1 × × 1 1 1 1 1 1 1 1 × × 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
Y0 I 0 I1 I 2 I 3 I 0 I1 I 2 I 3
I0
1 &
≥1
Y1
I1
1
逻辑图
&
I2
1
≥1 &
Y0
I3
1
(二)键盘输入8421BCD码编码器
A B C D ≥1 VCC 1kΩ ×10 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 & & & & & GS
输入为低电平有效
74LS138 STB STC STA
A0
A1 A2 (a)
G2A G2B G1 引脚排列图
Y7 GND
A0
A1 A2 (b)
G2A G 2B G1 逻辑功能示意图
(2)74138集成译码器功能表:【已知】
G1 × × 0 1 1 1 1 1 1 1 1
输 G2A G2B 1 × × 1 × × 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
C × × × 0 0 0 0 1 1 1 1
入 输 出 B A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 × × 1 1 1 1 1 1 1 1 × × 1 1 1 1 1 1 1 1 × × 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
思考
如何设计一个3位二进制编码器
常用组合逻辑 功能器件—译码器
一.什么叫译码
译码:是将具有特定含义的二进制码进行辨别,并 转换成对应的输出高、低电平信号。
具有译码功能的逻辑电路称为译码器。
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
输出为2n 个高、低 电平信号
I3 0 0 0 1
输 出 Y1 Y0 0 0 0 1 1 0 1 1
因此可得逻辑表达式:
Y1 I 0 I1 I 2 I 3 I 0 I1 I 2 I 3
Y0 I 0 I1 I 2 I 3 I 0 I1 I 2 I 3
由求得的逻辑表达式
&
Y1 I 0 I1I 2 I 3 I 0 I1 I 2 I 3
G1 G2X
A B C
Y3 Y4 Y5 Y6
Y7
&
F
第4章
进制代码。
注意:
编码器可以有若干个输入,但在某一时刻只有一个输 入信号被转换成二进制码。
(一)4线-2线编码器
功能表:【该编码器为高电平有效】 输 I0 1 0 0 0 I1 0 1 0 0 入 I2 0 0 1 0 输 出 I3 0 0 0 1 Y1 0 0 1 1 Y0 0 1 0 1
由功能表可知:当输入I0有效时,输出为00,也就是 说,输入I0就是用00这个特定两位的二进制代码表示的。 以下类推。
S0~S9:分别对应 十进制数的0~9这 十个数码
输出代码是 8421BCD码
功能表: S9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 S8 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 S7 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 S6 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 输 S5 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 入 S4 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 S3 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 S2 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 S1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 S0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 A B 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 输 出 C D GS 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1
Y0 C B A
Y4 CB A
Y1 C BA
Y5 CBA
Y2 CBA
Y3 CBA
Y6 CBA
Y7 CBA
输出逻辑表达式为:
Y0 C B A m0 Y3 C BA m3
Y1 C B A m1 Y2 C BA m2
Y4 CB A m4 Y5 CB A m5
输
I0 1 0 0 0 I1 0 1 0 0
入 I2 0 0 1 0
I3 0 0 0 1
输 出 Y1 Y0 0 0 0 1 1 0 1 1
因此可得逻辑表达式:
Y1 I 0 I1 I 2 I 3 I 0 I1 I 2 I 3
输
I0 1 0 0 0 I1 0 1 0 0
入 I2 0 0 1 0
可见,译码器是通过输出端的逻辑电平来识别不同代码的。
四.集成电路译码器
1. 74138集成译码器(3线—8线译码器)
(1)74138的逻辑简图 使 能 端 G1 G2A G2B 其中: 控制端G2A、G2B
74138
Y0 Y1 Y2
Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
输 入 端
A B C
8 个 输 出 端
常用组合逻辑 功能器件—编码器
编码的含义:
为了区分一系列不同的事物,将其中的每个事物用一
特定的二进制代码表示,这就是编码的含义。 编码也就是建立起特定的二进制代码与十进制数值、字 母、符号等的一一对应关系。
编码器:
具有编码功能的逻辑电路。
其逻辑功能:
把输入的每一个高、低电平信号编成一个对应的二
为低电平有效;
所有8个输出端也
都是低电平有效。
第4章
74LS138的引脚图和逻辑简图的不同之处:
VCC Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5
Y6 Y7
16
15
14
13
12
11
10
9
Y0 A0
Y1
Y2
Y3
Y4 Y5
Y6 Y7
74LS138 1 2 3 4 5 6 7 8 A1 A2
EI 输入使能端
三.2线-4线译码器
A A B B
EI
1
&
Y0 EI A B
&
A
1 &
Y1 EI A B
Y2 EI AB Y3 EI AB
B
1
&
A A B B
逻辑表达式为:
Y0 EI A B
Y1 EI A B
Y2 EI AB
Y3 EI AB
对应功能表如下: 输 入 EI A B 1 × × 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 输 Y0 1 0 1 1 1 Y1 1 1 0 1 1 Y2 1 1 1 0 1 出 Y3 1 1 1 1 0 EI=1时,处于 非工作状态; EI=0时,处 于译码工作状 态,每种组合 只有一个输出 量为0;
Y6 CBA m6
Y7 CBA m7
显然:
一个3线-8线译码器能产生3变量函数的全部最小项, 所以也把这种译码器叫做最小项译码器。
(3)集成译码器74138的应用——作为逻辑函数产生器
例:用一个3线-8线译码器74138实现如下函数:
F X Y Z XYZ XY Z XYZ