第7讲编码器与译码器
译码器和编码器.ppt
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
编码器与译码器课件
检查电源连接是否正常，确保 电源电压在规定范围内。
编码器输出信号异常
检查编码器的信号线是否连接 良好，检查信号线的屏蔽层是 否接地。
编码器精度误差
检查编码器的安装是否牢固， 确保安装面平整，无振动。
编码器过热
检查编码器的散热是否良好， 确保周围无杂物阻挡通风。
译码器常见问题与解决方案
03
译码器
二进制译码器
01
二进制译码器是一种组合逻辑电 路，它可以将给定的二进制代码 转换为相应的输出信号。
02
二进制译码器的输入端数目为 2^n，其中n是输入二进制代码的
位数。
二进制译码器的输出端数目为 2^m，其中m是输出信号的位数 。
03
二进制译码器的工作原理是根据 输入的二进制代码，将对应的输
成本预算
在满足性能要求的前提下，考虑成本预算，选择性价比高的编码 器和译码器。
编码器与译码器的接口类型
01
02
03
模拟接口
编码器和译码器提供模拟 信号输出，如电压或电流 ，用于驱动执行机构。
数字接口
编码器和译码器提供数字 信号输出，如脉冲计数或 方向信号，用于控制系统 的运动控制。
网络接口
编码器和译码器支持网络 通讯协议，如Modbus、 Profibus等，实现远程控 制和数据传输。
译码器无法正常启动
检查译码器的电源连接是否正常，确保电源 电压在规定范围内。
译码器输出异常
检查译码器的输入信号是否正常，检查信号 线是否连接良好。
译码器响应速度慢
检查译码器的参数设置是否正确，确保符合 实际需求。
译码器过热
检查译码器的散热是否良好，确保周围无杂 物阻挡通风。
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、译码器 ppt课件
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
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（
编码器与译码器的结构与功能分析
编码器与译码器的结构与功能分析编码器与译码器是数字电子领域中两个重要的电路器件。
编码器用于将不同类型的输入信号转换为特定的输出编码形式，而译码器则将编码后的信号转换回原始信号。
本文将分析编码器与译码器的结构和功能，并探讨它们在现代电子技术中的应用。
一、编码器的结构与功能编码器通常有多种不同的输入，但只有一种输出。
其主要功能是将输入信号转换为特定的编码形式，以方便传输、存储或处理。
编码器可根据输入信号的类型和数量的不同而各异。
以下是几种常见的编码器类型及其结构和功能：1. 优先级编码器：优先级编码器是一种将多个输入信号转换为二进制编码的器件。
它包括输入端口、编码器电路和输出端口。
优先级编码器的输出是一个二进制编码，它表示最高优先级的输入信号。
2. 行程编码器：行程编码器常用于检测和测量旋转或线性运动的位置。
它能够将物理位置转换为二进制编码形式，并输出到接口电路进行进一步处理。
3. 绝对值编码器：绝对值编码器将旋转或线性位置转换为唯一的二进制编码序列。
每个位置都对应一个特定的编码，不会受到电源中断等干扰的影响。
旋转编码器用于检测旋转运动，如手柄、旋钮等。
它通过旋转产生的脉冲数来确定方向和速度，并将其转换为二进制编码输出。
5. 模数转换器：模数转换器是一种将模拟信号转换为数字信号的编码器。
它常用于数据采集、音频处理和传感器信号数字化等领域。
二、译码器的结构与功能译码器是编码器的逆过程，用于将编码信号恢复为原始信号。
它的结构和功能与编码器正好相反。
以下是几种常见的译码器类型及其结构和功能：1. 优先级译码器：优先级译码器能够将编码信号转换为对应的优先级输入信号。
它包括译码器电路和输出端口。
2. 行程译码器：行程译码器常用于将二进制编码转换为对应的位置信息。
它通过解码从编码器中获取的编码信号来确定物理位置。
3. 绝对值译码器：绝对值译码器将二进制编码转换为对应的旋转或线性位置信息。
它能够恢复旋转编码器或模数转换器编码后的数据。
《编码器与译码器 》课件
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。
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。
编码器和译码器原理优秀课件
信号。
函 Y2 = I4 + I5 + I6 + I7
数 式
Y1 = I2 + I3+ I6 + I7 Y0 = I1 + I3+ I5 + I7
输入
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
输出
Y2 Y1 Y0
000 001 010 011 100 10 1 110 111
函数式
Y2 I4 I5 I6 I7 I4 I5 I6 I7 Y1 I2 I3 I6 I7 I2 I3 I6 I7 Y0 I1 I3 I5 I7 I1 I3 I5 I7
信号 m = 2n
… …
An-1
Ym-1
如： 2 线 — 4 线译码器 3 线 — 8 线译码器 4 线 — 16 线译码器
1. 3位二进制译码器 ( 3 线 – 8 线)
A0 3位
A1 二进制 译码器
A2
真值表
函数式
…
Y0 A2 A1 A0 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0
Y1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 1 00000010
Y7
0 0
1 1
0 1
00000100 00001000
1 0 0 00010000
1 0 1 00100000
1 1 0 01000000
1 1 1 10000000
Y0 A2 A1 A0
Y1 A2 A1 A0
Y2 A2 A1 A0 Y4 A2 A1 A0 Y6 A2 A1 A0 Y3 A2 A1 A0 Y5 A2 A1 A0 Y7 A2 A1 A0
S1 、S2 、S3
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。
第7讲编码器与译码器
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
实验7 译码器、编码器、数码管应用
实验7 译码器、编码器、数码管一、实验目的1、掌握中规模集成译码器、编码器的逻辑功能和使用方法2、熟悉数码管的使用二、实验原理译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。
它的作用是把给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使输出通道中相应的一路有信号输出。
译码器在数字系统中有广泛的用途，不仅用于代码的转换、终端的数字显示，还用于数据分配，存贮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。
以3线－8线译码器74LS138为例进行分析，图1(a)、(b)分别为其逻辑图及引脚排列。
其中 A2、A1、A为地址输入端，0Y～7Y为译码输出端，S1、2S、3S为使能端。
表1为74LS138功能表当S1＝1，2S＋3S＝0时，器件使能，地址码所指定的输出端有信号（为0）输出，其它所有输出端均无信号（全为1）输出。
当S1＝0，2S＋3S＝X时，或 S1＝X，2S＋3S＝1时，译码器被禁止，所有输出同时为1。
(a) (b)图1 3－8线译码器74LS138逻辑图及引脚排列表1二进制译码器实际上也是负脉冲输出的脉冲分配器。
若利用使能端中的一个输入端输入数据信息，器件就成为一个数据分配器(又称多路分配器)，如图2所示。
若在S 1输入端输入数据信息，2S ＝3S ＝0，地址码所对应的输出是S 1数据信息的反码；若从2S 端输入数据信息，令S 1＝1、3S ＝0，地址码所对应的输出就是2S 端数据信息的原码。
若数据信息是时钟脉冲，则数据分配器便成为时钟脉冲分配器。
根据输入地址的不同组合译出唯一地址，故可用作地址译码器。
接成多路分配器，可将一个信号源的数据信息传输到不同的地点。
二进制译码器还能方便地实现逻辑函数，如图3所示，实现的逻辑函数是 Z ＝C B A C B A C B A ++＋ABC图6－2 作数据分配器 图6－3 实现逻辑函数利用使能端能方便地将两个 3/8译码器组合成一个4/16译码器，如图4所示。
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 练习题
正常情况下，红、黄、绿灯只有一个亮，否则视为故障状态，发出报警信
号，提醒有关人员修理。
RYG
解：设输入R、Y、G分别代表红、黄、绿交通 灯，且灯亮为“1”，不亮为“0”，输出Z为报 警信号，且正常为“0”，报警“1”。
Z 1 、 00 0 列1
2、写出逻辑表达式
真 00 1 值0 表
01 0
Z RY G RY G RY G RYG RYG
m0 m3 m5 m6 m7
0
01 1
Z m0 m3 m5 m6 m7 m0 m3 m5 m6 m7
Y0 Y3 Y5 Y6 Y7
+5V
G Y R
S1
Y0
S2
Y1
S3
Y2
74LS138 Y3
Y4
A0
Y5
A1
Y6
A2
Y7
&Z
例3、试用74LS138设计一位全加器
解
1、列出真值表如下
第7讲 编码器与译码器
7-1 编码器 7-2 译码器
例1、用一个3线—8线译码器实现函数 :
L1 L2
AC BC
ABC ABC
ABC
L3
AB
ABC
解：将函数表达式写成最小项之和的形式：
L1 L2
ABC ABC
ABC ABC
ABC ABC
ABC m3 m4 m1 m3 m7
m5
m6
L3 ABC ABC ABC m2 m3 m5
L1 = Y6 Y4 Y3 Y5 L2 = Y1 Y3 Y7 L3 = Y2 Y3 Y5
C
B A
A
A0 A1
S23
Y Y0Y 1Y Y2
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
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
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Y2
0 0 0 0 1 1 1 1
Y1
0 0 1 1 0 0 1 1
Y0
0 1 0 1 0 1 0 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 I 4 I 5 I 6 I 7 Y1 I 2 I 3 I 6 I 7 Y I I I I 5 7 0 1 3
真值表
输 出
G2
1 × 0 0 0 0 0 0 0 0
Y7
1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
Y6
1 1 1 1 1 1 1 1 0 1
Y5
1 1 1 1 1 1 1 0 1 1
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。
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。
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)
S2
S3
S1
引脚排列图
逻辑功能示意图
又称“3线－8线”译码器。 74LS138封装图
G2 S2 S3Байду номын сангаас
输 使 S1 × 0 1 1 1 1 1 1 1 1 能 入 选 A2 × × 0 0 0 0 1 1 1 1 A1 × × 0 0 1 1 0 0 1 1 择 A0 × × 0 1 0 1 0 1 0 1
8421BCD码 编码器等效 真值表
逻辑表达式
输入高电平有效时，
Y3 ≥1
逻辑图
Y2 ≥1 Y1 ≥1 Y0 ≥1
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 I1 I 3 I5 I7 I9
I1 I2 I3 I4 I 5 I 6 I7
I8 I9 I 10 I 11 I 12 I 13 I 14 I 15
优先级别从 I15 ~ I 0 递降
（2）微控制器报警编码电路
YEX S YS
上图所示为利用74LS148编码器监视8个化学罐液面的报警 编码电路。若8个化学罐中任何一个的液面超过预定高度时， 其液面检测传感器便输出一个0电平到编码器的输入端。编码 器输出3位二进制代码到微控制器。此时，微控制器仅需要3根 输入线就可以监视八个独立的被测点。
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。
编码器的分类： 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
输入
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 Y0 输出： 000-111
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)；
1、集成8线—3线优先编码器74LS148
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
1 × × × × × × × 0 1
1 × × × × × × 0 1 1
1 1 1 1 × × × × × × × × × × × 0 × × 0 1 × 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 × 0 1 1 1 1 1 1 1
1 0 1 1 1 1 1 1 1 1
A1 0 0 1 1 0 0 1 1
A0 0 1 0 1 0 1 0 1
Y0 1 0 0 0 0 0 0 0
Y1 0 1 0 0 0 0 0 0
Y2 0 0 1 0 0 0 0 0
Y3 0 0 0 1 0 0 0 0
Y4 0 0 0 0 1 0 0 0
Y5 0 0 0 0 0 1 0 0
Y6 0 0 0 0 0 0 1 0
7.2.1 二进制译码器
输入端为n个(即n位二进制码) ，输出端为2n个的译码器。 如：n＝3 时： 输入： 000-111 A2 Y0
A1
A0 Y7
输出
特点： 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）。
1、3位二进制译码器
A2 0 0 0 0 1 1 1 1 A1 0 0 1 1 0 0 1 1 A0 0 1 0 1 0 1 0 1 Y0 1 0 0 0 0 0 0 0 Y1 0 1 0 0 0 0 0 0 Y2 0 0 1 0 0 0 0 0 Y3 0 0 0 1 0 0 0 0 Y4 0 0 0 0 1 0 0 0 Y5 0 0 0 0 0 1 0 0 Y6 0 0 0 0 0 0 1 0
输入
输 出 Y2
1
Y1 0 0 1 1 0 0 1 1
Y0 0 1 0 1 0 1 0 1
等 效 真 值 表
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
0 0 0 0 1 1 1 1
逻 辑 表 达 式
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
(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”。 综上所述，其输出有三种情况： YS ＝1， YEX ＝1 为非工作状态；
YS ＝0， YEX ＝1
YS ＝1， YEX ＝0
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 0 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 1 0 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 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1
1 0 0 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 0 0 0 0 1 1 1
1 1 1 0 0 1 1 0 0 1
1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
7-2 译码器
译码：把具有特定含义的二进制代码“翻译”成数 字或字符的过程称为。 实现译码操作的电路称为译码器。 常用的译码器有:二进制译码器、二－十进 制译码器、显示译码器三类。
Y7 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,它是通过输出端的逻辑高电平来识别 不同的输入代码的，这称为“输出高电平有效”。
逻辑表达式
Y0 A2 A1 A0 m0 A2 Y1 A2 A1 A0 m1 0 Y A A A m 0 2 2 1 0 2 0 Y3 A2 A1 A0 m3 0 Y A A A m 4 2 1 0 4 1 Y A A A m 2 1 0 5 5 1 Y6 A2 A1 A0 m6 1 Y7 A2 A1 A0 m7 1
VCC YS 16 15 YEX I3 14 13 I2 12 I1 11 I0 Y0 10 9 Y2 Y1 Y0 6 7 9 YS 15 YEX 14
74LS148 1 2 3 4 5 6 7 8 5 4 3
74LS148 2 1 13 12 11 10
I4
I5
I6 (a)
I7
ST
Y2 Y1 GND
Y7 0 0 0 0 0 0 0 1
逻辑图
Y7 & Y6 & Y5 & Y4 & Y3 & Y2 & Y1 & Y0 &