数字逻辑第7讲(编码器和译码器)

真值表
输
入
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×
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数字逻辑
Digital logic
主 讲 颜俊华 第七讲
编码器和译码器
Computer Science
重点
掌握编码器工作原理 掌握译码器工作原理 掌握用译码器实现逻辑函数
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二进制编码器
二进制编码器：对二进制编码的组合电路。
假设某编码器有n个输入端,I0, I1 …,In-1 ,有m 个输出端Y0，Y1 …，Ym-1 。为了不使输出发生
混乱而产生错误，普通编码器规定，在任何给 定的时刻，n个输入端中只能有一个有效，其余 n-1个都不能出现。同时也可以知道，输入端的 个数与输出端的个数有以下关系：
00 00 0 0 0 1
输
出
Y2 Y1 Y0 111
110 101
100
011
010
001
000
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二进制优先编码器
逻辑表达式
Y2
I7 I7
I7I6 I6
I7I6I5 I5 I4
I7I6I5I4
Y1 I7 I7 I6 I7 I6I5I4I3 I7I6I5I4I3I2 I7 I6 I5I4I3 I5I4I2
二进制编码器
例：设计一个输入为8个高电平有效信号， 输出为原码输出的3位二进制编码器。 组合逻辑电路设计步骤？
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二进制编码器
真值表
二进制 编码器
2n
I0 I1
个
Y0
输
Y1
入
Y2
I7
3位二进制编码器的真值表
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
Y1
≥1 &
Y0
≥1 &
1
1
1
I5
I4 I3
I2 I1 I0
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二进制优先编码器
思考：如果将输入和输出改为以低电平为有效信号， 那么逻辑表达式是怎么样的呢？逻辑图呢？
YY21
I7 I7
I6 I6
I5 I4 I5I4I3
I5I4I2
编码器(Encoder)
编码：是指用文字、符号和数码来表示某种信 息的过程。 在数字系统中，由于采用二进制运算处理数据， 因此通常将信息编成若干位二进制代码。在逻 辑电路中，信号都是以高、低电平的形式给出。 编码器：实现编码的数字电路，把输入的每个 高低电平信号编成一组对应的二进制代码。
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2m n
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二进制编码器
编码器的输出代码可以是原码形式也可以是反 码形式。 与十进制数数值对应的二进制码为原码。 把原码各位取反得到的码为反码。
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Y0 I7 I7 I6I5 I7 I6I5I4I3 I7 I6I5I4I3I2I1
I7 I6I5 I6I4I3 I6I4I2I1
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二进制优先编码器
逻辑图
8
线
Y2
-
≥1
3
线
优
先
编
1
码
I7
I6
器
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二进制编码器
逻辑电路图（注意：与I0无关）
线 线 编 码 器
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二进制编码器
思考：如果用与非门实现的话，Y2、Y1、Y0的 表达式该如何变？
Y2 I4I5I6I7
Y1 I2 I3I6I7
Y0 I1I3I5I7
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二进制编码器
逻辑表达式
Y2 I 4 I5 I6 I7 Y1 I 2 I3 I 6 I 7 Y0 I1 I3 I5 I7
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8 -3
Y0 I7 I6I5 I6I4I3 I6I4I2I1
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二进制优先编码器
二进制编码器：要求任何时刻只能有一个有效 输入。 如果某时刻同时出现多个有效输入该如何处理？ 设定优先级（priority）即采用优先编码器。 不是对所有有效输入信号进行编码，而是根据 设计时规定好的信号优先编码顺序，选择其中 相对优先级最高的输入信号进行编码。
Y2 Y1 Y0
10000000 0 0 0
01000000 0 0 1
00100000 0 1 0
n 00010000 0 1 1
个 00001000 1 0 0
输 出
00000100 1 0 1 00000010 1 1 0
00000001 1 1 1
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二进制编码器
逻辑表达式
Y 2I0I1I2I3I4I5I6I7I0I1I2I3I4I5I6I7 I0I1I2I3I4I5I6I7I0I1I2I3I4I5I6I7
Y1、Y0略
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二进制编码器
化简 利用约束项来化简
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二进制优先编码器
例：设计一个8线-3线优先编码器，在输入的8 个信号I0~I7中，I7的优先级最高，I6次之，依 此类推，I0最低。
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二进制优先编码器