_编码_将输入信息编成相应二进制代码的过程

二—十进制编码器
二—十进制编码器是将十进制的十个数码0，1，2，3，4，5，6，7，8，9编成二进制代码的电路。

输入的是0～9十个数码，输出的是对应的二进制代码。

这二进制代码又称二—十进制编码器，简称BCD码。

其编码过程：
1.确定二进制代码的位数
由于输入有十个数码，而三位二进制代码只有八位组合，所以输出的应是四位(,取n=4)二进制代码。

这种编码器通常称为10/4线编码器。

2.列编码表
四位二进制代码共有十六种状态，其中任何十种状态都可表示09十个数字码，方案许多。

最常用的是用8421编码方式，就是在四位二进制代码的十六种状态中取出前面的十种状态，表示09十个数码，后面六种状态去掉，见表21.9.2。

二进制代码各位的1所代表的十进制数从高位到低位依次为8，4，2，1，称之为“权”，而后把每个数码乘以个位的“权”，相加，即得出该二进制代码所代表的一位十进制数。

3.由编码表写出规律式
4.由规律式画出规律图（下图所示）
计算级的键盘输入电路就是由编码器组成。

下图是有十个按键的8421码编码器的规律图。

按下某个按键,输入相应的一个十进制数码。

例如按下键，输入5，即=1，=0，输出为0101，即将十进制数码5编成二进制代码0101。

按下键，则输出为0000。

《数字电路与逻辑设计》试题3参考答案一. 填空题(10)1． 一个触发器有Q 和Q 两个互补的输出引脚，通常所说的触发器的输出端是指 Q ，所谓置位就是将输出端置成 1 电平，复位就是将输出端置成 0 电平。

2． 我们可以用逻辑函数来表示逻辑关系，任何一个逻辑关系都可以表示为逻辑函数的 与或 表达式，也可表示为逻辑函数的 或与 表达式。

3．计数器和定时器的内部结构是一样的，当对不规则的事件脉冲计数时，称为 计数 器，当对周期性的规则脉冲计数时，称为 定时 器。

4．当我们在计算机键盘上按一个标为“3”的按键时，键盘向主机送出一个ASCII 码，这个ASCII 码的值为 33H 。

5．在5V 供电的数字系统里，所谓的高电平并不是一定是5V ，而是有一个电压范围，我们把这个电压范围称为 高电平噪声 容限；同样所谓的低电平并不是一定是0V ，而也是有一个电压范围，我们把这个电压范围称为 低电平噪声 容限。

二. 选择题(10)1．在数字系统里，当某一线路作为总线使用，那么接到该总线的所有输出设备（或器件）必须具有 b结构，否则会产生数据冲突。

a. 集电极开路；b. 三态门；c. 灌电流；d. 拉电流2．TTL 集成电路采用的是 b 控制，其功率损耗比较大；而MOS 集成电路采用的是 a 控制，其功率损耗比较小。

a. 电压；b.电流；c. 灌电流；d. 拉电流3． 欲将二进制代码翻译成输出信号选用 b ，欲将输入信号编成二进制代码选用 a ，欲将数字系统中多条传输线上的不同数字信号按需要选择一个送到公共数据线上选用 c ，欲实现两个相同位二进制数和低位进位数的相加运算选用 e 。

a. 编码器；b. 译码器；c. 多路选择器；d. 数值比较器；e. 加法器；f. 触发器； ｇ. 计数器； h. 寄存器4． 卡诺图上变量的取值顺序是采用 b 的形式，以便能够用几何上的相邻关系表示逻辑上的相邻。

a. 二进制码； b. 循环码； c. ASCII 码； d. 十进制码5． 根据最小项与最大项的性质，任意两个不同的最小项之积为 0 ，任意两个不同的最大项之和为1 。

第1章数字电路基础一．填空:1.数制是用一组固定的（）和一套统一的（）来表达数目的方法。

2.进制计数制的两个要素是（）和（）。

3.二进制数转换成八进制数时，应将（）位二进制数分为一组，代表（）位八进制数。

分组时整数部分从（）至（）。

4.二进制数转换成十六进制数时，应将（）位二进制数分为一组，代表（）位十六进制数。

分组时整数部分从（）至（）。

5.常用二-十进制编码有（）、（）、（）、（）、（）。

6.二-十进制编码分为有权码和无权码，其中（）、（）、（）是有权码，（）、（）是无权码。

7.逻辑函数的三种基本运算是（）、（）、（）。

8.所谓的真值表就是将逻辑变量的各种（）取值的组合及其相应的（）值列成的表格。

9.与运算的规则是（），逻辑表达式为（），逻辑符号为（）。

10.或运算的规则是（），逻辑表达式为（），逻辑符号为（）。

11.逻辑函数的五种表达方法是（）、（）、（）、（）、（）。

12.逻辑函数的表达式不是唯一的，可以互相转换，表达式有（）、（）、（）、（）、（）。

其中最基本表达式是（）。

13.逻辑函数的三个基本规则是（）、（）、（）。

14.对偶规则求的是原函数的（）式，当两个函数相等时，其（）也相等。

15.代数化简法的四种基本方法是（）、（）、（）、（）。

16.最小项是涉及所有变量的（）项，对于n个变量的函数，共有（）个最小项。

17.对于一个n个变量的函数，每个最小项有（）个最小项与之相邻。

18.全体最小项之和为（）。

19.卡诺图也叫（）方格图。

具有（）性和（）性。

20.4个1方格的卡诺圈可以消去（）个变量。

二．数制转换：1． 将十进制数159转换为二进制、八进制、十六进制数。

2． 将十进制数237转换为二进制、八进制、十六进制数。

3． 将十进制数325转换为二进制、八进制、十六进制数。

4． 将十进制数229转换为二进制、八进制、十六进制数。

5． 将十进制数357转换为二进制、八进制、十六进制数。

6． 将（）二进制数转换为十进制数、八进制数和十六进制数。

组合逻辑电路简称组合电路，它由最基本的的逻辑门电路组合而成。

时序逻辑电路简称时序电路，它是由最基本的逻辑门电路加上反馈逻辑回路（输出到输入）或器件组合而成的电路。

组合逻辑电路特点是：输出值只与当时的输入值有关，即输出唯一地由当时的输入值决定。

电路没有记忆功能，输出状态随着输入状态的变化而变化，类似于电阻性电路，如加法器、译码器、编码器、数据选择器等都属于此类。

时序逻辑电路特点：与组合电路最本质的区别在于时序电路具有记忆功能。

时序电路的特点是：输出不仅取决于当时的输入值，而且还与电路过去的状态有关。

它类似于含储能元件的电感或电容的电路，如触发器、锁存器、计数器、移位寄存器、储存器等电路都是时序电路的典型器件译码器将N个输入转换成对应的M个输出的过程M≤2N类型全部译码和部分译码；二进制译码、代码译码器、数字显示译码器。

Eg: N-2n译码器， eg: 3线-8线译码器N-M译码器，M<2n, eg: 4线-10线译码器译码功能：根据输出引脚哪一条线有效，就可知道具体输入的二进制代码是哪一种组合。

•对二输入变量A0,A1，译码器将得到四个输出Y0,Y1,Y2,Y3，•对三输入变量A0,A1,A2，译码器将得到八个输出Y0,Y1,…,Y7，•每一个输出Yi对应该输入的最小项。

•对二输入变量，如：Yi’=0，即输入变量组合A1A0的M进制(M输出)形式为i。

•用数字形式表示即：Yi mi•可用译码器实现最小项1)二进制译码器的输出端能提供输入变量的全部最小项；2)任何组合逻辑函数都可以变换为最小项之和的标准式；=>用二进制译码器和门电路可实现任何组合逻辑函数。

当译码器输出低电平有效时，多选用与非门；译码器输出高电平有效时，多选用或门。

优点:可减少集成电路的使用数量。

例：用3线-8线译码器74LS138实现下面的逻辑函数：Y1=A’B’+AC+A’C’Y2=A’C+AC’Y3=B’C+BC’将逻辑函数化为最小项之和的形式：Y1=A’B’+AC+A’C’=A’B’C+A’B’C’+ABC+AB’C+A’BC’+A’B’C’=m1+m0+m7+m5+m2+m0= (m0’m1’m2’m5’m7’)’Y2=A’C+AC’=A’BC+A’B’C+ABC’+AB’C’= m3+m1+m6+m4= (m1’m3’m4’m6’)’Y3=B’C+BC’=AB’C+A’B’C+ABC’+A’BC’=m5+m1+m6+m2= (m1’m2’m5’m6’)’当译码器输出低电平有效时，多选用与非门；译码器输出高电平有效时，多选用或门。

1~5章思考题答案1．1思考题1．什么是数字信号？什么是模拟信号？答：数字信号：电压或电流在幅度上和时间上都是离散、突变的信号.模拟信号:电压或电流的幅度随时间连续变化.2．和模拟电路相比,数字电路有哪些特点？答：（1）电路结构简单,便于集成化.（2)工作可靠。

抗干扰能力强.（3)数字信号便于长期保存和加密。

(4）数字集成电路产品系列全，通用性强，成本低。

（5）数字电路不仅能完成数值运算，而且还能进行逻辑判断。

3．在数字逻辑电路中为什么采用二进制？它有哪些优点？答：由于二进制数中的0和1与开关电路中的两个状态对应，因此，二进制数在数字电路中应用十分广泛。

二进制只有0和1两个数码,可分别表示数字信号的高电平和低电平,使得数字电路结构简单,抗干扰能力强，便于集成化，通用性强。

4．简述数字集成电路的分类。

答：（1）小规模集成电路（SSI)。

主要是逻辑单元电路。

（2)中规模集成电路（MSI）。

主要是逻辑功能部件。

(3)大规模集成电路(LSI）.主要是数字逻辑系统。

（4）超大规模集成电路（VLSI）.主要是高集成度的数字逻辑系统,如单片机计算机等。

1．2 思考题1．简述十进制数转换为二进制数、八进制数和十六进制数的方法。

答：整数部分采用连续“除基取余法”；小数部分采用连续“乘基取整法"。

2．简述二进制数、八进制数和十六进制数转换为十进制数的方法。

答:分别写出二进制、八进制和十六进制数按权位展开式，各位加权系数的和便为对应的十进制数。

注意三者的基数不同。

3．简述二进制数、八进制数和十六进制数相互转换的方法。

答：二进制数转换为八进制数的方法是：整数部分从低位开始，每3位二进制数为一组,最后一组不足3位时,则在高位加0补足3位为止；小数点后的二进制数则从高位开始,每3位二进制数为一组，最后一组不足3位时,则在低位加0补足3位，然后用对应的八进制数来代替，再按原顺序排列写出对应的八进制数。

二进制数转换为八进制数的方法与上述方法雷同，只改变为每4位为一组。

编码器一．定义及类型1、定义： 编码就是将特定含义的输入信号（文字、数字、符号）转换成二进制代码的过程。

实现编码操作的数字电路称为编码器。

2、类型：按编码方式不同，分为普通编码器和优先编码器；按输出代码种类的不同，分为二进制编码器和非二进制编码器。

二、功能分析：编码器n 个符号N 位编码注意：（1）n 种状态输入，N 位编码输出（2log N n ）；（2）列真值表时注意与功能表结合，无关项不列出。

(3) 列表达式时与功能结合，不必列出最小项表达式。

在数字系统中各种信息的都是以二进制代码的形式来表示的，因此采用二进制代码来表示特定的文字、符号和数值等信息的过程称为编码。

则能够实现编码的电路称为编码器。

编码器输入的是人为规定好的信号量，输出的是信号量对应的一组二进制代码。

虽然从输入到输出的过程是自动完成的，但是输入信号量和输出代码之间的一一对应关系是在电路设计之初由设计者人为规定的。

编码器是一种常见的组合逻辑器件，主要有二进制编辑码器、二进制优先编码器等多种类型。

三、二进制编码器 二进制编码器N 个符号n 位二进制编码N n 2log一位二进制数有0、1两种取值，当有4个输入量需要不重复编码时，由4=22的公式决定可用2位二进制数的4种组合00、01、10、11来表示4种信息。

那么以此类推得编码的输入量个数N与二进制数编码的位数n 之间存在N≤2n 的关系。

将N=2n个输入信号转换为n位二进制代码输出的逻辑电路称为二进制编码器。

四．8421BCD码编码器1、BCD码：即二—十进制代码（简称为BCD码，BCD为英文Binary Coded Decimal 的缩写），是用一组四位二进制代码来表示十进制数字。

BCD码编码方案很多，8421BCD码是其中最常用的一种。

8421BCD码每组的位权自左向右分别为8、4、2、1，加权系数之和就是所表示的十进制数字。

2、8421BCD码编码器：将十进制数0、1…、9编为二—十进制代码的电路，称为二—十进制编码器。