教你读懂逻辑电路图之编码器和译码器

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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。

数电-第十三次课(编码器2、译码器)

A2 A
1
A
0
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y 6 Y
7
二进制代码
3线－8线译码器
高低电平信号
1
译码器举例芯片——74HC138
地址输入端
片选输入端
输出端，低电平有效 74HC138的逻辑符号
2
1. 74HC138的逻辑功能

S为控制端（又称使能端） S=1 译码工作为便于理解功能 ( A2 A1 A0 ) m0 Y0 S=0 禁止译码，输出全1 而分析内部电路 ( A2 A1 A0 ) m1 Y1 译码输入端 Yi内部电路图 ( S mi )( i 0,1,2, 7) ( A2 A1 A0 ) m7 Y7 输出端 3
1
1 1
0
0 0
1
1 1
0
1 1
1
0 1
1
1 0
1
0 1
0
1 1
1
1 1
1
1 1
1
1 1
1
1 1
1
1 1
5
74HC138
Yi ( S mi )( i 0,1,2, 7)
在使用时应注意： 0， 0 S1 1， S2 S3
( A2 A1 A0 ) m0 Y0 ( A2 A1 A0 ) m1 Y1 ( A2 A1 A0 ) m7 Y7
7
例：利用译码器分时将采样数据送入计算机。
总线
三态门
E A
三态门
EB
三态门
EC
三态门
ED
A
B
Y0
Y1 Y

21.编码器译码器(1)

110 01000000
111 10000000
集成译码器实例：74HC138
附加控制端
S S3S2S1
Yi ' (S mi ) ' S 1时，Yi ' mi '
低电平输出
74HC138的功能表：
输
入
输
出
S1
S
' 2

S3'
A2
0XX
A1 A0 XX
Y7' Y6' Y5' Y4' Y3' Y2' Y1' Y0'
0 XXXX 0 1 1 1 0 1 1 1 0
0 XXX 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0
0XX0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0
0X011 1111110 1 0
00111 1111111 1 0
附加输出信号的状态及含意
YS'
YE'X 状态
1 1 不工作
0 1 工作，但无输入
1 0 工作，且有输入
4.4 若干常用组合逻辑电路
4.4.1 编码器 4.4.2 译码器 4.4.3 数据选择器 4.4.4 加法器 4.4.5 数值比较器
二、优先编码器
• 特点：允许同时输入两个以上的编码信号，
•
但只对其中优先权最高的一个进行编码。
• 例：8线-3线优先编码器
•
（I7优先权最高
•
I0优先权最低）
实例： 74HC148
作业
1 0 1 0 1 11 0 1 1 1 1 1
1 0 1 1 0 10 1 1 1 1 1 1
1 0 1 1 1 01 1 1 1 1 1 1

编码器和译码器教案

编码器和译码器教学目标：1、理解编码器、译码器、显示器的电路结构和工作原理；2、掌握组合逻辑电路的分析方法；教学重点：编码器、译码器、显示器的功能和正确使用教学难点：编码器、译码器的工作原理分析教学过程：一、复习各种进制之间的转换二、新授课基础知识基本组合逻辑电路在实际生产和日常生活中所遇到的逻辑问题无穷无尽，解决这些问题相应的数字电路也不可胜数，但若按电路逻辑功能分类，数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。

组合逻辑电路在任一时刻的输出仅取决于该时刻电路的输入，而与电路过去的输入状态无关；时序逻辑电路在任一时刻的输出不仅取决于该时刻电路的输入，而且还取决于电路原来的状态，或者说与电路过去的输入及输出也有关系。

本任务涉及的是组合逻辑电路，时序逻辑电路将在后续任务中学习。

组合逻辑电路应用十分广泛，常见的基本组合逻辑电路有编码器、译码器、数据选择器、数据分配器和加法器等。

㈠编码器在二进制运算系统中，每一位二进制数只有0和1两个数码，只能表达两个不同的信号或信息。

如果要用二进制数码表示更多的信号，就必须采用多位二进制数，并按照一定的规律进行编排。

把若干个0和1按一定的规律编排在一起，组成不同的代码，并且赋予每个代码以固定的含意，这就叫做编码。

例如，可以用三位二进制数的八组编码表示十进制数的0~7，把十进制数的0编成二进制数码000，把十进制数的1编成二进制数码001，……，把十进制数7编成二进制数码111。

这样，每组二进制数码都被赋予了十进制数0~7的固定含意。

能完成上述编码功能的逻辑电路称为编码器。

⒈二进制编码器将所需信号编为二进制代码的电路称为二进制编码器。

一位二进制代码可以表示两个信号，两位二进制代码有00、01、10、11四种组合，因而可以表示四个信号。

以此类推，用n位二进制代码，则有2n种数码组合，可以表达2n个不同的信号。

反之，要表示N个信息所需的二进制代码应满足2n N。

图5-20是3位二进制编码器示意图，I0~I7是编码器的8路输入，分别代表十进制数0~7的八个数字（或八个要区分的不同信号）；Y0、Y1、Y2是编码器的三个输出。

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

2.1编码器、译码器

最后，根据输出函数的表达式，画出逻辑电路图。
第十七页，编辑于星期三：点五十四分。
Y 2 I7 I7 I6 I7 I6 I5 I7 I6 I5 I4 I7 I6 I5 I4 Y 1 I7 I7 I6 I7 I6 I5 I4 I3 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I7 I6 I5 I4 (I3 I2 ) Y 0 I7 I7 I6 I5 I7 I6 I5 I4 I3 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I 1 I7 I6 I5 I6 I4 I3 I6 I4 I2 I 1
• 2、 3位二进制优先编码器的原理和设计
• 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。
第十六页，编辑于星期三：点五十四分。
首先，列真值表。用输入信号为1表示有编码请求，否则相反。
输入：8个需进行编码的信号I0～I7；输出：用来进行编码的3位二进制代码
Y0，Y1，Y2。
第二页，编辑于星期三：点五十四分。
• 电路的特点：任何时刻只允许输入端有一个信号输入，否则得不到正确的编码输出。即任何时刻只能对一个输入信号进行编码，而这些输入变量为一组互相排斥的变量。
• 有如下约定：在这里，用000，001，010，…，111表示I0， I1，I2，…I7 ，输入信号为1，表示有编码请求，请求是互斥的。
第二十五页，编辑于星期三：点五十四分。
译码器
一．译码器的基本概念及工作原理
译码：编码的逆过程，把输入的二进制代码翻译成所对应的控制信号和信息。
译码器：实现译码功能的数字电路。有多个输入和多个输出的组合电路，当其输入有n位二进制代码时，输出有m个表示代码原意的信号。

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。

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

实验二组合逻辑电路编码器译码器的设计与测试

实验二组合逻辑电路编码器译码器的设计与测试一、实验目的1.掌握编码器的原理和基本结构；2.了解译码器的原理和基本结构；3.掌握编码器和译码器的设计方法；4.通过实验，验证编码器和译码器的功能。

二、实验原理编码器是一种将多个输入信号转换为二进制编码输出的组合逻辑电路。

编码器的输入信号可以是多个，输出信号是二进制编码。

编码器主要用于将多个不同的输入信号通过编码转换为数字输出，使得电路的复杂度得到简化。

译码器就是编码器的逆过程，译码器是一种将二进制编码转换为多个输出信号的组合逻辑电路。

译码器的输入信号是二进制编码，输出信号可以是多个。

编码器和译码器是数字电路中非常重要的组合逻辑电路，广泛应用于计算机、通信、控制等领域。

三、实验内容根据所给的真值表，设计并实现一个2-4线的编码器；设计和实现一个4-2线的译码器；验证实验结果。

四、实验仪器和器件五、实验步骤1.编码器的设计和实现根据所给的真值表，设计并实现一个2-4线的编码器。

首先，根据编码器的输入和输出关系，设计出2-4线的编码器的真值表，并根据真值表进行逻辑设计。

编码器的输入信号有2个，输出信号是4位的二进制编码。

最后，将开关和LED灯连接到逻辑电路上，进行测试和验证。

调试完毕后，记录下测试结果。

2.译码器的设计和实现设计和实现一个4-2线的译码器。

首先，根据译码器的输入和输出关系，设计出4-2线的译码器的真值表，并根据真值表进行逻辑设计。

译码器的输入信号是4位的二进制编码，输出信号有2个。

最后，将开关和LED灯连接到逻辑电路上，进行测试和验证。

调试完毕后，记录下测试结果。

3.验证实验结果通过对编码器和译码器的测试，验证实验结果是否符合设计要求。

当输入信号发生变化时，观察LED灯的亮灭情况，确认编码器和译码器的功能是否正确。

六、实验结果与分析经过实验测试，编码器和译码器的功能正常，符合设计要求。

输入信号的变化能够正确地转换为二进制编码输出；输入二进制编码信号能够正确地转换为输出信号。

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

常用逻辑部件—编码器和译码器

2 编码器
编码：赋予选定的一系列二进制代码以固定的含义。编码器：实现编码功能的逻辑电路。
数字系统的信息
数值
编码
文字符号
二进制代码
为了表示字符
1
1. 二进制编码器将一系列信号状态编制成二进制代码。
n个二进制代码（n位二进制数）有2n种不同的组合，可以表示2n个信号。
输入：输出：
N个信号 n位二进制代码
Y2 Y1 Y0 YEX Y0
0
0 1 11 111 1
11 1 01
0
0 11 111 1
11 0 01
0
01 111 1
10 1 01
0
0 111 1
10 0 01
0
0 1 1 1
01 1 01
0
0 1 1
01 0 01
0
0 1
00 1 01
0
0
00 0 01
Y8 Y9 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15
20
译码输出
2. 显示译码器
在数字系统中，常常需要将运算结果用人们习惯的十进制显示出来，这就要用到显示译码器。
二-十进制编码
显示译码器
显示器件
显示器件：常用的是七段显示器件 a
f gb
e
c
21
d
接法：
共阴极：
“1”亮，“0”不亮
ab c d e f g
十-四线编码器
10
编码表
输入
Y3
Y2
Y1
Y0
I0
0
0
0
0
I1
0
0
0
1
I2
0