数字逻辑第7讲(编码器和译码器)

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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8 -3
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 I 4 I 5 I 6 I 7
Y1 I 2 I 3 I 6 I 7
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
二进制编码器
逻辑表达式
Y2 I0 I1 I2 I3I4 I5 I6 I7 I0 I1 I2 I3 I4I5 I6 I7 I0 I1 I2 I3 I4 I5I6 I7 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6I7
Y1、Y0略
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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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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×
00 00 0 0 0 1
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
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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
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 I7 I6I5I4I3I2 I7 I6 I5I4I3 I5I4I2
二进制编码器
化简 利用约束项来化简
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二进制编码器
逻辑表达式
Y2 I4 I5 I6 I7 Y1 I2 I3 I6 I7 Y0 I1 I3 I5 I7
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I5I4I2
I6
器
数字逻辑
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
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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二进制编码器
Y0 I1 I 3 I 5 I 7
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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。
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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
数字逻辑
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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：