数字电路基础 模块二 任务二 认识编码器与比较器

CD4585的引脚排列图
模块二 组合逻辑电路
仿真视频
十进制数比较电路原理图
模块二 组合逻辑电路
一、目的要求 1．通过实践操作，使学生增加对编码器的感性知识，
进一步牢固掌握编码器的功能。 2．了解数字比较器的工作原理及其应用。 3．通过实践操作，不断提高学生的基本技能和组装
电路的工艺水平。 4．通过实践操作，使学生熟练掌握常用的万用表等
练一练
十进制数转换成八进制数或十六进制数，可先 将十进制数转换成二进制数，然后再转换成八进制 数或十六进制数。
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常用进位制的表示方法
十进制(D) 二进制(B) 八进制(Q) 十六进制(H) 十进制(D) 二进制(B) 八进制(Q) 十六进(H)
0
0
0
1
1
1
2
10
2
3
11
3
4
100
Y3 Y2
11 01 01 10 10 10 10 11 11 11
出
Y1 Y0
11 10 11 00 01 10 11 00 01 10
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TTL 电路
CMOS 电路
常用TTL、CMOS集成优先编码器
品种名称
8线-3线优先编码器
10线-4线优先编码器 （BCD输出）
8线-3线优先编码器 10线-4线优先编码器
三、测试电路
十进制数比较器测试电路
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四、训练步骤及工艺要求 1．识别集成电路 2．装配电路 （1）画出装配图 （2）元器件检测 （3）试验板的插装与焊接
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十进制数比较器电路板
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3．测试步骤及要求
记录表
IC1（输出）
IC2（输出）
发光二极管状态
YA=B
1 0 0 1
YA B AB YA B AB YA B AB AB
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一位数值比较器逻辑电路图
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2．两位数值比较器 两位数值比较器的真值表
A1 B1
A1>B1 A1<B1 A1=B1 A1=B1 A1=B1
输入
A0 B0
× × A0>B0 A0<B0 A0=B0
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熟悉常用集成组合逻辑电路编码器和比较器的功能 掌握利用集成组合逻辑电路器件构成组合逻辑电路 的分析和设计方法 完成两位十进制数比较器的组合逻辑电路的设计、 仿真、安装与测试
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一、常用数制及转换 1．常用数制 （1）十进制数 10个数码：0、1、2、…、9，基数为10，逢十进一。 4751 = 4×103 + 7×102 + 5×101 + 1×100 （2）二进制数 2个数码：0和1，基数为2，逢二进一。 1101 = 1×23 + 1×22 + 0×21 + 1×20
红色
发光二极管
黄色
发光二极管 四位数字比较器
OC门 集成电路插座
绿色 CD4585 ULN2003AN
14脚
集成电路插座
16脚
8421码拨盘开关 电阻器 电阻器 电阻器
印制试验板
10kΩ 27kΩ 2.7kΩ 14×14（焊点数）
数量 1 1 1 2 1 1 2 4 17 3 3 1
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4
5
101
5
6
110
6
7
111
7
8
1000
10
0 1 2 3 4 5 6 7 8
9
1001
11
9
10
1010
12
A
11
1011
13
B
12
1100
14
C
13
1101
15
D
14
1110
16
E
15
1111
17
F
16
10000
20
10
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二、编码器 编码——把二进制数码0和1按一定的规律编排成一组组代码，
K1Байду номын сангаасK2 K3 K4
A>B A=B V1 V2 A=B A<B 红 黄 绿
000 0 111 1 767 6 989 8 998 9 899 0
8421 BCD码的编码表
十进制数
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
输入变量
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I9
输出
Y3 Y2 Y1 Y0
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
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由编码表可以得到： Y3 = I8 + I9 Y2 = I4 + I5 + I6 + I7 Y1 = I2 + I3 + I6 + I7 Y0 = I1 + I3 + I5 + I7 + I9
（BCD输出）
型号举例 CT1148、SN54/74148、HD74LS148 CT1147、SN54/74147、HD74LS147
CC4532、CC40147
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三、比较器
1. 一位数值比较器 一位数值比较器真值表
输入
A
B
0
0
0
1
1
0
1
1
YA>B
0 0 1 0
输出
YA<B
0 1 0 0
仪器、仪表的使用。
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二、工具、仪表及器材 1．工具 电子钳、电烙铁、镊子等常用电子组装工具一套。 2．仪表 +5V稳压电源、万用表。
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代号 V1 V2 V3 IC1 、IC2 IC3
K1~K4 R1~R17 R18~R20 R21~R23
元件明细表
名称
型号
发光二极管
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3．集成数值比较器 CD4585的真值表（简化）
输
A3 B3 A3 > B3 A3 < B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3 A3 = B3
A2 B2 × ×
A2 > B2 A2 < B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2 A2 = B2
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（3）十六进制数 16个数码：0、1……9、A、B、C、D、E、F，基数为16，
逢十六进一。 （4）八进制数 8个数码：0、1、2、3、4、5、6、7，基数为8，逢八进一。
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2．常用数制之间的转换 （1）二进制、八进制、十六进制数转换成十进制数 转换方法：按权位展开相加。 数的后面加上不同的字母来表示不同数制： D——十进制数 B——二进制数 H——十六进制数 O或Q——八进制数等
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编码输出Y2、Y1、Y0的逻辑表达式： Y0 = I1 + I3 + I5 + I7 Y1 = I2 + I3 + I6 + I7 Y2 = I4 + I5 + I6 + I7
三位二进制编码器逻辑图
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2．二—十进制编码器
二—十进制编码器——将十进制数字0~9编成二进制 代码的电路，也称为BCD码编码器。
并使每组代码具有一定的含义(如代表某个十进制数)。 编码器——能完成编码的数字电路。
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1．二进制编码器 二进制编码器——将2n个信号进行编码的电路。
十进制数
0 1 2 3 4 5 6 7
三位二进制编码表
输入变量
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
输出
Y2 Y1 Y0
000 001 010 011 100 101 110 111
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任务二 认识编码器与比较器
1．了解常用数制，熟悉常用数制之间相互转换的方法。 2．理解集成组合逻辑电路编码器和比较器的概念。 3．熟悉集成组合逻辑电路编码器和比较器的功能 ，掌握其应用。 4．能正确分析、仿真、安装、调试和测量十进制数比较电路。
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十进制比较器示意框图
8421编码器
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3．优先编码器 同时有多个信号输入编码器，这时编码器按输入信号的优先
级别进行编码。具有这种功能的编码器就称为优先编码器。
74HC147型10线-4线优先编码器外形和引脚排列 图
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74HC147型优先编码器的编码表
输入
I9 I8 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1
入 A1 B1
× × × ×
A1 > B1 A1 < B1 A1 = B1 A1 = B1 A1 = B1
A0 B0 × × × × × ×
A0 > B0 A0 < B0 A0 = B0
输出
A>B
A<B
A=B
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
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CD4585的外形图
练一练
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（2）十进制数转换成二进制数 除2逆序取余数。
练一练
（3）二进制数与八进制数、十六进制数的相互转换 1) 二进制数与八进制数的相互转换 一位八进制数可以用三位二进制数来表示。
练一练
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2) 二进制数与十六进制数的相互转换
一位十六进制数可以用四位二进制数来表示。
YA>B
1 0 1 0 0
输出
YA<B
0 1 0 1 0
YA B (A1 B1) (A1 B1)(A0 B0) YA B (A1 B1) (A1 B1)(A0 B0) YA B (A1 B1)(A0 B0)
YA=B
0 0 0 0 1
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两位数值比较器逻辑电路图
1 111 1 1 1 1 1 0 ×××× × × × × 1 0 ××× × × × × 1 1 0 ×× × × × × 1 110×××× × 1 111 0××× × 1 111 1 0×× × 1 111 1 1 0× × 1 111 1 1 1 0 × 1 111 1 1 1 1 0
输