数字电路编码器及译码器

8-3编码器，3-8译码器的verilog实现在数字系统中，由于采⽤⼆进制运算处理数据，因此通常将信息变成若⼲位⼆进制代码。

在逻辑电路中，信号都是以⾼，低电平的形式输出。

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。

设计⼀个输⼊为8个⾼电平有效信号，输出代码为原码输出的3位⼆进制编码器。

化简逻辑表达式：由逻辑表达式可以得出，普通的8-3编码器⽤或门即可实现。

对应的verilog程序如下：module mb_83(x,y);input [7:0]x;output [2:0]y;reg [2:0]y;always@(x)begincase (x)8'b00000001:y=3'b000; //当当 x=8 ’b00000001,则则 y 输出为 3 ’b0008'b00000010:y=3'b001; //当当 x=8 ’b00000010,则则 y 输出为 3 ’b0018'b00000100:y=3'b010; //当当 x=8 ’b00000100,则则 y 输出为 3 ’b0108'b00001000:y=3'b011; //当当 x=8 ’b00001000,则则 y 输出为 3 ’b0118'b00010000:y=3'b100; //当当 x=8 ’b00010000,则则 y 输出为 3 ’b1008'b00100000:y=3'b101; //当当 x=8 ’b00100000,则则 y 输出为 3 ’b1018'b01000000:y=3'b110; //当当 x=8 ’b01000000,则则 y 输出为 3 ’b1108'b10000000:y=3'b111; //当当 x=8 ’b10000000,则则 y 输出为 3 ’b111default: y=3'b000;endcaseendendmodule上述编码器有⼀个缺点，即在某⼀个时刻只允许有⼀个有效的输⼊，⽽同时若⼜有两个或两个以上的输⼊信号要求编码，输出端⼀定会发⽣混乱，出现错误。

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。

0 10 0 11
Y0 Y1 Y2 Y3 1111 0111 1011
1101 1110
3. 应用举例 （1)提供片选
用3－8译码器构成4－16译码器
A0
Y0 0000
A1
Y1 0001
A2
Y2 0010
GA
74LS138
Y3 Y4
Y5
0011 0100 0101
GB
Y6 0110
GC
Y7 0111
74LS139
1A1 1Y0
1A0
1Y1
1Y2
1G
1Y3
2A1 2Y0
2A0
2Y1 2Y2
2G
2Y3
74LS139
1A1 1Y0
1A0
1Y1
1Y2
1G
1Y3
2A1 2Y0
2A0
2Y1 2Y2
2G
2Y3
两片双2:4译码器构成8路数据分配器。
(5) 译码器的其他应用
一个3位二进制数等值比较器。
2、 二－－十进制译码器（74LS42）
数数
1
点点
LLTT RRBBII RRBBOO
AA33AA22AA11AA
LLTT RRBBII RRBBOO
AA33AA22AA11AA
LLTT RRBBII RRBBOO
AA33AA22AA11AA
LLTT RRBBII RRBBOO
AA33AA22AA11AA
LLTT RRBBOO RRBBII
输入：8421BCD 码； 输出：与十进制数字相对应的10个信号 。
A3 A2 A1 A0 0000 000 1 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001

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。

实验三：编码器、显示译码器和数码管班级：姓名：学号：实验日期：一、实验目的：（1）了解编码器，译码器及七段数码管的工作原理。

（2）掌握编码器，七段显示译码器及数码管的使用及测试方法。

（3）学会使用编码器74LS148及七段显示译码器74LS47、数码管组成编码—译码显示系统。

二、实验设备与器件（1）集成芯片74LS148、74LS04、74LS47、共阳极数码管（2）数字万用表（3）数电实验箱三、预习要求（1）查阅资料，了解关于编码器，显示译码器及数码管的介绍（2）了解74LS148，74LS47功能及使用方法（3）掌握编码—译码显示系统的组成原理。

四、预习思考题1、什么是优先编码器？它与普通编码器有什么区别？允许同时在几个输入端有输入信号，编码器按输入信号排定的优先顺序，只对同时输入的几个信号中优先权最高的一个进行编码。

1，输入信号不同：普通的一次只能输入一个信号，但是优先编码器可同时输入多个；2、输入信号优先级不同：在普通编码器中，任何时刻只允许输入一个编码信号，优先编码器在设计时已经将各输入信号的优先顺序排好，当几个信号同时输入时，优先权最高的信号优先编码。

3、处理能力不同：优先编码器相比普通编码器电路有更强的处理能力，因为其能处理所有的输入组合情况。

2、显示译码器74LS47输出的有效驱动电平为高电平还是低电平？输出的是低电平有效；3、显示译码器74LS47能译码显示9以后的数字吗？为什么？9以后的数字无法显示，因为9以后的无法有意义的编译；4、如何测试一个数码管的好坏？一、PFC(功率因数)的高低但是不一定PFC高就是好，还要整体的斜波小，纹波小，干扰低(因为有些厂家故意把PFC做的很高但是忽略了电磁兼容这一部分)。

二、转换效率转换效率的高低，偏差值的大小和稳定，打个比方：AC170-250V这个工作电压区间，我可以尝试从170V-250V去调试，由低到高的不断变化电压，可以在功率计上看到“转换效率，PFC”的波动是否大，来证明其稳定性。

数电实验二数据编码器和译码器功能验证数据编码器和译码器是数电实验中常用的电路元件，用于将逻辑电平转换为二进制编码或者从二进制编码转换为逻辑电平。

本实验将验证编码器和译码器的功能。

编码器是一种将多个输入信号转换为对应的二进制编码输出信号的电路。

常见的编码器有优先编码器，BCD编码器和十进制-二进制编码器等。

本实验将以优先编码器为例进行验证。

实验所需器件和元件：1.优先编码器芯片（例如74LS148）2.开关等输入元件3.LED灯等输出元件4.电源和杜邦线等实验用品实验步骤：1.连接电源和电路元件：将电源连接到优先编码器芯片上，并将开关等输入元件和LED灯等输出元件连接到芯片上相应的管脚上。

2.编码器功能验证：通过设置不同的输入信号，观察输出信号的变化。

例如，设置开关为输入信号，并将不同的开关打开或关闭，观察LED灯的亮灭情况。

3.结果分析：根据编码器的功能特点，分析输出信号与输入信号的对应关系。

对于优先编码器而言，输入信号优先级较高的输入将被编码输出，而其他输入则被忽略。

4.译码器功能验证：将输入信号与编码器的输出信号连接，观察译码器的输出信号。

可以通过设计逻辑门电路来实现译码器的功能。

5.结果分析：根据译码器的功能特点，分析输出信号与输入信号的对应关系。

例如，对于BCD编码器而言，4位BCD码将被译码为10位二进制信号。

6.实验总结：通过本实验的验证，可以得出编码器和译码器的功能特点和应用范围。

编码器可以将多个输入信号编码为二进制信号输出，而译码器可以将二进制信号译码为对应的输出信号，用于实现数据的编码和译码。

本实验的目的是验证编码器和译码器的功能，通过观察输入信号和输出信号的对应关系，可以了解编码器和译码器的工作原理，并掌握它们的应用场景。

实验结果应与预期结果一致，即输入信号与编码/译码输出信号之间有明确的对应关系。

同时，实验还可以加深对数字电路和逻辑门电路的理解，提高实验操作能力和分析问题的能力。

（2-1）
加法运算的基本规则： （1）逢二进一。 （2）最低位是两个数最低位的叠加，不需考虑进位。 （3）其余各位都是三个数相加，包括加数、被加数和低位来的进位。 （4）任何位相加都产生两个结果：本位和、向高位的进位。
（2-2）
（1）半加器：
半加运算不考虑从低位来的进位
A---加数；B---被加数；S---本位和； C---进位。
设ABC每个输出代表一种组合。 b.由状态表写出逻辑式 c.由逻辑式画出逻辑图
（2-23）
2-4线译码器74LS139的内部线路
A1
A0 输入
S
控制端
&
Y3
&
Y2
输出
&
Y1
&
Y0
（2-24）
74LS139的功能表
S
A1 A0
Y0
Y1
Y2
Y3
1XX 1 1 1 1
0000111
0011011
0101101
（2-36）
0111110
“—”表示低电平有效。
（2-25）
74LS139管脚图
Ucc 2S 2A0 2A1 2Y0 2Y1 2Y2 2Y3
2S 2A0 2A1 2Y0 2Y1 2Y2 2Y3
1S
1A0 1A1 1Y0 1Y1 1Y2 1Y3
1S 1A0 1A1 1Y0 1Y1 1Y2 1Y3 GND
一片139种含两个2-4译码器
（2-26）
例：利用线译码器分时将采样数据送入计算机。
总 线
三态门
EA 三态门
EB 三态门
EC 三态门
ED
A
B
C

画出逻辑电路图如下：
Y3 ≥1
Y2 ≥1
Y1 ≥1
Y0 ≥1
I9
I8
I7 I6 I5 I4 (a)
I3 I2 由或门构成
I1 I0
Y3 &
Y2 &p;
I9
I8
I7 I6 I5 I4 (b)
I3 I2 由与非门构成
I1 I0
四、二进制优先编码器
优先编码器允许n个输入端同时加上信号，但电路只对其 中优先级别最高的信号进行编码。 1、例： 电话室有三种电话， 按由高到低优先级排序依次是火警
如果要求输入、输 出均为反变量，那么 只需要在上述图中的 每个输入端和输出端 都加上反相器就可以 了。
3、 常用集成编码器
（1）74LS148
• 8线—3线优先编码器，它有八个 输入端7 ~ I 0 ，输入编码为低电平 I “0” 有效。
YEX
Y2 Y1 Y0
YS S 74LS148 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0
• 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。
首先，列真值 表。用输入信 号为1表示有 编码请求，否 则相反。
其次，根据真 值表，得到输 出函数的表达 式：
I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 Y2 1 X 1 0 1 X 1 0 0 1 X 1 0 0 0 1 X 1 0 0 0 0 1 X 0 0 0 0 0 0 1 X 0 0 0 0 0 0 0 1 X 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0

本科学生设计性实验报告
学号124100158 姓名颜洪毅
学院信息学院专业、班级计算机科学与技术
实验课程名称数字逻辑与数字系统
教师及职称王坤
开课学期2013 至2014 学年第一学期
填报时间2013 年10 月20 日
云南师范大学教务处编印
一、实验设计方案
（2）、参照设计好的电路图，完成电路接线。

（3）、根据设计要求完成电路逻辑功能与数据的验证。

5．实验数据处理方法
将所得数据列表处理，对比实验结果。

6．参考文献
无
教师对实验设计方案的意见
签名：
年月日二、实验报告
1．实验现象与结果
74LS138
74LS148
74LS47
呼叫器
2．对实验现象、实验结果的分析及其结论实验结果符合各芯片逻辑功能特点三．实验总结
1．本次实验成败及其原因分析
本次实验很成功！
1、实验仪器和器材均正常工作且无损伤；
2、实验线路连接正确；
3、正确的实验操作。

2．本实验的关键环节及改进措施。

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

实验二 译码器、编码器及其应用一、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少输入、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。

译码器可分为通用译码器和专用译码器两大类。

前者又分为变量译码器和代码变换译码器。

a ． 变量译码器（又称二进制译码器），用以表示输入变量的状态，如2线—4线、3线—8线和4线—16线译码器。

若有n 个输入变量，则有2n 个不同的组合状态，就有2n 个输出端供其使用。

而每个输出所代表的函数对应于n 个输入变量的最小项。

以3线—8线译码器74LS138为例进行分析，图9—1 分别为其逻辑图及引脚排列。

其中2A 、1A 、0A 为地址输入端，0Y ~7Y 为译码输出端，1S 、2S 、3S 为使能端。

321S S S A0 A1 A2图9－1 3—8线译码器74LS138逻辑图及引脚排列表9－1为74LS138功能表，当11=S ，032=+S S 时，器件使能，地址码所指定的输出有信号（为0）输出，其他所有输出端均无信号（全为1）输出。

当01=S ，X S S =+32时，或X S =1，132=+S S 时，译码器被禁止，所有输出同时为1。

表9-1A0 A1 A2S3 S2 S1 Y 7 GND（以下删除若干行）。

b．数据显示译码器七段发光二极管(LED)数码管LED数码管是目前最常用的数字显示器，（删除若字）。

一个LED数码管可用来显示一位0~9十进制和一个小数点。

小型数码管(0.5寸和0.36寸)每段发光二极管的正向压降，随显示光（通常为红、绿、黄、橙色）的颜色不同略有差别，通常约为2~2.5V，每个发光二极管的点亮电流在5~10mA。

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。

实验四译码器、编码器及其应用实验人员：班号：学号：一、实验目的(1) 掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法；(2) 熟悉掌握集成译码器和编码器的应用；(3) 掌握集成译码器的扩展方法。

二、实验设备数字电路实验箱，74LS20，74LS138。

三、实验内容(1) 74LS138译码器逻辑功能的测试。

将74LS138输出接数字实验箱LED管，地址输入接实验箱开关，使能端接固定电平（或GND）。

电路图如Figure 1所示：Figure 2时，任意拨动开关，观察LED显示状态，记录观察结果。

时，按二进制顺序拨动开关，观察LED显示状态，并与功能表对照，记录观察结果。

用Multisim进行仿真，电路如Figure 3所示。

将结果与上面实验结果对照。

Figure 4(2) 利用3-8译码器74LS138和与非门74LS20实现函数：四输入与非门74LS20的管脚图如下：对函数表达式进行化简：按Figure 5所示的电路连接。

并用Multisim进行仿真，将结果对比。

Figure 6(3) 用两片74LS138组成4-16线译码器。

因为要用两片3-8实现4-16译码器，输出端子数目刚好够用。

而输入端只有、、三个，故要另用使能端进行片选使两片138译码器进行分时工作。

而实验台上的小灯泡不够用，故只用一个灯泡，而用连接灯泡的导线测试，在各端子上移动即可。

在multisim中仿真电路连接如Figure 7所示（实验台上的电路没有接下面的两个8灯LED）：Figure 8四、实验结果(1) 74LS138译码器逻辑功能的测试。

当输入时，应该是输出低电平，故应该第一个小灯亮。

实际用实验台测试时，LE0灯显示如Figure 9所示。

当输入时，应该是输出低电平，故理论上应该第二个小灯亮。

实际用实验台测试时，LE0灯显示如Figure 6所示。

Figure 10Figure 11同理进行其他的测试。

将测试结果列为真值表，如下：(2)输入，由可知，小灯应该亮。

编码器译码器的应用
实验目的
实验原理
实验内容
注意事项
一、实验目的
实验目的
实验原理
1、学习编码器译码器的工作原理。 2、掌握编码器译码器的使用及测试方法。 3、熟悉数码管的使用。 4．利用编码器、译码器进行电路设计。
实验内容
注意事项
二、实验原理
1、编码器
实验目的
实验原理
实验内容
编码器是将数字系统输入的信 息，如：字母、符号、二进制以外 的其它数或控制信号等转换为二进 制代码的电路。

注意事项
四、注意事项
实验目的
1．应注意所有的集成电路芯片都应接电 源和地，否则不工作。 2．如果显示译码器应该显示“0”，而实际显示的 是 “8”，可能是显示译码器的高位输入 端“D”或“Da8”没有接地。 3．若优先编码器的输出始终为“111”， 则可能是优先编码器74LS148的输入 使能端没有设置为低电平。
0
1
1
74LS148功能表
（3）编码器的扩展
实验目的
实验原理
实验内容
注意事项
2、译码器
译码器是一个单输入、多输出的组
实验目的
合逻辑电路。它将二进制代码转换成为
对应信息的器件。译码器在数字系统中
实验原理
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 储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。
实验内容
注意事项
优先编码器
实验目的
实验原理
实验内容
注意事项
74LS148引脚图
输 入
输 出
E
实验目的
I
I0
X
I1

四川大学网络教育学院实践课程报告实践课程便码器和译码器校外学习中心广东肇庆职业学校奥鹏学习中心专业电气工程及其自动化层次专升本年级 0809学生姓名吴凤仪学号aDH1082jg0042011年 8 月 01 日一、实验目的1.掌握二进制编码器的逻辑功能及编码方法。

2.掌握译码器的逻辑功能，了解常用集成译码器件的使用方法。

3.掌握译码器、编码器的工作原理和特点。

4.熟悉常用译码器、编码器的逻辑功能及典型应用。

二、实验原理1、编码器用n 位二进制代码对2n个信号进行编码的电路就是二进制编码器。

编码器由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。

由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B 相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。

编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。

分辨率—编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。

74LS148是8-3线优先编码器表 1 11 1 11 X X X X X X X X 4.10 74LS148编码器功能表1 00 10 10 10 10 10 10 10 11 1 10 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 X X X X X X X 0 1 0 X X X X X X 0 1 1 0 X X X X X 0 1 1 1 0 X X X X 0 1 1 1 1 0 X X X 0 1 1 1 1 1 0 X X 0 1 1 1 1 1 1 0 X 0 1 1 1 1 1 1 1 0GS EO Y 2Y 1Y 0EI I 7I 6I 5I 4I 3I 2I 1I 0输出输入74L S 148逻辑符号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，即都表示了一个确定的信号或者对象。

实验3编码器译码器及应用电路设计引言：编码器和译码器是数字电路中常用的电路模块。

它们分别用于将逻辑信号转换为编码信号和将编码信号转换为逻辑信号。

本实验将介绍编码器、译码器的基本原理以及它们的应用电路设计。

一、编码器的原理及应用编码器是一种多输入、多输出的逻辑电路。

它根据输入的逻辑信号，将其编码成对应的输出信号。

常见的编码器有BCD二进制编码器、优先编码器、旋转编码器等。

1.BCD二进制编码器BCD二进制编码器是一种将BCD码转换为二进制码的电路。

BCD码是由4位二进制数表示的十进制数。

BCD编码器可以将输入的BCD码（0-9）转换为对应的二进制码（0000-1001）。

2.优先编码器优先编码器是一种将多个输入信号优先级编码成二进制输出的电路。

它可用于实现多路选择器和多路复用器等电路。

优先编码器将输入的信号进行优先级编码，并将最高优先级的信号对应的二进制码输出。

3.旋转编码器旋转编码器是一种可以检测旋转方向和位移的编码器。

它通常用于旋转开关、旋钮等输入设备的位置检测。

旋转编码器可以将旋转输入转换为相应的编码输出信号，以便进行方向和位移的判断。

二、译码器的原理及应用译码器是一种将编码信号转换为对应的逻辑信号的逻辑电路。

它与编码器相反，根据输入的编码信号选择对应的输出信号。

常见的译码器有BCD译码器、行列译码器等。

1.BCD译码器BCD译码器是一种将BCD编码转换为对应的逻辑信号的电路。

它可以将输入的BCD编码（0000-1001）转换为对应的输出信号（0-9）。

BCD译码器可以用于显示数字、控制LED灯等应用。

2.行列译码器行列译码器是一种多输入、多输出的译码器。

它常用于矩阵键盘、扫描式显示器等应用中。

行列译码器可以将输入的行列编码转换为对应的输出信号，以实现输入设备和输出设备之间的数据传输。

1.4位BCD码转换为二进制码的电路设计该电路可以将输入的4位BCD码转换为对应的二进制码。

采用BCD二进制编码器进行设计，具体连接方式如下：-将4个BCD输入信号与编码器的输入端相连；-将编码器的输出信号与对应的二进制码输出端相连。

逻 辑 图
输输入入 输输出出 为为反原 变变量量
Y2
1
Y2
≥1 &
Y1
1
Y1
≥1
Y0
1
Y0 ≥1
&
1
I7
I6
1
1
I7
I6
1
I5
1
I5
1
1
I4
I3 I2 I1 I0
11
1
11
I4 I3 I2
I1 I0
二、二-十进制编码器
用 4 位二进制代码对 0 ~ 9 十个信号进行编码的电路。
1. 8421 BCD 编码器
I0
2. 8421 BCD 优先编码器 I2 I1
Y0
3.
集成 10线 （74147
-4线优先编码器 I4
74LS147）
I6 I8
I3 I5 I7
二-十进制 编码器
Y1 Y2 Y3
I9
4. 集成 8线 -3线优先编码器 74148,74LS148
三、几种常用编码
1. 二-十进制编码
8421 码 余 3 码 2421 码 5211 码 余 3 循环码 右移循环码
输入选通控制端
S1 、S2 、S3
2. 其他
循环码（反射码或格雷码）
ISO码
ANSCII（ASCII）码
代码转换器：一种编码形式转换为另一种编码形式
常见：BCD码与二进制数的转换
4.4.2 译码器（Decoder）
编码的逆过程，将二进制代码转换为单一有效输出过程
一、二进制译码器(Binary Decoder)
A0 输入 n 位 A1
3 线 - 8 线译码器逻辑图 — 输出低电平有效