数字逻辑第7讲(编码器和译码器)
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教你读懂逻辑电路图之编码器和译码器
逻辑电路图其实并不难解释,各类图形符号按照逻辑功能进行组合,而组成的电路就是逻辑电路图。
而阅读逻辑电路图也是按照这种思路来进行分解进行的。
在逻辑电路中,将数字和字母转化为二进制代码的电路被称为编码器,本文就将为大家带来如何读懂逻辑电路中的编码器和译码器。
编码器
图1(a)是一个能把十进制数变成二进制码的编码器。
一个十进制数被表示成二进制码必须4位,常用的码是使从低到高的每一位二进制码相当于十进制数的1、2、4、8,这种码称为8-4-2-1码或简称BCD码。
所以这种编码器就称为”10线-4线编码器”或“DEC/BCD编码器”。
从图看到,它是由与非门组成的。
有10个输入端,用按键控制,平时按键悬空相当于接高电平1。
它有4个输出端ABCD,输出8421码。
如果按下“1”键,与“1”键对应的线被接地,等于输入低电平0、于是门D输出为1,整个输出成0001。
图1
如按下“7”键,则B门、C门、D门输出为1,整个输出成0111。
如果把这些电路都做在一个集成片内,便得到集成化的10线4线编码器,它的逻辑符号见图1(b)。
左侧有10个输入端,带小圆圈表示要用低电平,右侧有4个输出端,从上到下按从低到高排列。
使用时可以直接选用。
译码器
要把二进制码还原成十进制数就要用译码器。
它也是由门电路组成的,现。
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。
实验四 编码器和译码器一、实验目的1、熟悉常用组合逻辑器件,并测试其逻辑功能。
2、了解集成译码器应用。
3、掌握用逻辑门实现不同的组合逻辑电路。
二、实验仪器及材料 1、双踪示波器2、器件74LS138 2—4线译码器 1片 74LS153 双4选一数据选择器 1片 三、实验内容1、2线——4线译码器功能测试74LS138译码器按图1-1接线,按表1-1输入电平分别置位,填输出状态表1-1.表1-174LS318 图1-1输入输出使能端 输入端 G 1G 2C B AY 0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 Y 6Y 7 X H × × × H H H H H H H H L X × × × H H H H H H H H H L L L L L H H H H H H HH L L L H H L H H H H H H H L L H L H H L H H H H H H L L H H H H H L H H H H H L H L L H H H H L H H H H L H L H H H H H H L H H H L H H L H H H H H H L H H L H H H H H H H H H H L 专业班级: 姓名学号:G 1 G 2AG 2BY 0Y 1 Y 2Y 3Y 4 Y 5实验线路图如下:译码器功能测试接线图A BC2、数据选择器的测试及应用(1)将双4选1数据选择器74LS153参照图2-2接线,测试其功能并填写功能表2-2。
图2-2逻辑74LS153电平←1―1G +5v ___16___←2―B 2G ___15__1KHZ__3__ 1C3 A ___14___100HZ__4__ 1C2 2C3 ___13___10HZ__5__ 1C1 2C2 ___12___1HZ__6__ 1C0 2C1 ___11_____7__ 1Y 2C0 ___10___示波器__8__ GND 2Y __9____(1)将学习机脉冲信号源中固定连续脉冲4个不同频率的信号接到数据选择器4个输入端,将选择端置位,使输出端可分别观察到4种不同频率脉冲信号。
编码器、译码器及数字显示 - 电子技术 1. 编码器
编码就是用二进制代码来表示一个给定的十进制数或字符。
完成这一功能的规律电路称为编码器。
用二进制代码来表示十进制数,称为二一十进制编码(Binary Coded Decimal,简称BCD码)。
最常用的一种二-十进制编码是8421 BCD码,其编码表如表所示。
由表可知,这种编码是用一个四位二进制数表示一个十进制数。
8、4、2、1分别代表四位二进制数从高位到低位各位的权。
例如8421 BCD码 0101,其相应的十进制数为0×8+1×4+0×2+1×1=5。
表 8421 BCD码编码表
十进制表
8421 BCD码
D
C
B
A
1
2
3
4
6
7
8
9 0 0 0 0 0 0 0
1 1 0 0 0
1 1 1
0 0 0
1 1 0
1 1 0 0
1
1
1
1 0
2. 译码器
译码是编码的逆过程,即是将代码所表示的信息翻译过来的过程。
实现译码功能的电路称为译码器。
将二进制代码翻译成相应信息的电路,称为二进制译码器,其输入是N位二进制码,有N个输入端,有2N组输入状态,译码器的每一个输出对应于一组输入组合(即一个代码),所以有2N个输出端,通常称为N线-2N线译码器(如2线-4线译码器、3线-8线译码器)。
3. 数字显示
在数字系统中,经常需要将测量和运算的结果直接按人们习惯的十进制形式显示出来。
这首先要对二进制数进行译码,然后由译码器驱动相应的数码显示器。