二—十进制优先编码器(第41课时)
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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。
编码器编码—将字母、数字、符号等信息编成一组二进制代码。
在数字系统中,每一位二进制数只有0和1两个数码,因此只能表达两个不同的信息。
为了能用二进制数码表示更多的信息,可以把若干个0和1按一定规律编排在一起,组成不同的代码,并且赋予每个代码以特定的含意。
一位二进制代码可以表示两种信息;两位二进制代码有00、01、10、11四种组合,可以表示四种信息;n 位二进制代码有n 2种组合,则可以表示n 2个信息。
所以,表示N 个信息所需要的二进制代码位数应满足N n ≥2关系。
编码器就是实现编码操作的电路,它广泛应用于键盘电路。
下面介绍两种编码器。
1.二进制编码器用n 位二进制代码对2n 个信号进行编码的电路称为二进制编码器。
例如要求将0I 、1I ……7I 8个信号编成二进制代码,其编码过程如下:(1) 分析要求。
因为输入有8个信号,即N =8,根据N n ≥2的关系,可知n =3,即编码器输出为三位二进制代码,用3Y 、1Y 、0Y 表示。
这样的编码器通常称为8线—3线编码器(2) 列编码表。
由于编码器每次只能对一个信号编码,8个输入信号互相排斥,不允许两个或两个以上的输入信号同时为1,因此,可用简化的真值表即编码表表示待编码的输入信号和对应的二进制输出代码的逻辑关系。
用三位二进制代码表示8个信号的方案很多,各种编码方案都有自己规律和特点,表1所列的是其中的一种。
(3) 由编码表写出逻辑式753175310763276321765476542I I I I I I I I Y I I I I I I I I Y I I I I I I I I Y ⋅⋅⋅=+++=⋅⋅⋅=+++=⋅⋅⋅=+++=(4) 由逻辑式画出逻辑图逻辑图如图1所示。
例如,当13=I ,其余为0时,则输出为011;当11=I ,其余为0时,则输出为111。
二进制代码011和111则分别表示输入信号3I 和7I 。
图中,0Y 的编码是隐含的,即当71~Y Y 均为0时,输出000就是0Y 的编码。
二-十进制编码器将十进制数0~9编成二进制代码的电路称为二-十进制编码器。
二-十进制编码器有什么特点?二-十进制编码器示意图10输入端4输出端要对10个信号进行编码,至少需要4位二进制代码(24=16),所以二-十进制编码器的输出信号为4位。
10输入端:分别代表十进制数0~9。
4输出端:Y 3 、Y 2 、Y 1 、Y 0,表示4位二进制代码。
4位二进制代码有16种状态组合,可任意选出10种表示0~9这10个数字,不同的选取方式表示不同的编码方法。
最常用的是8421BCD 码。
8421BCD编码器真值表输出8421BCD码编码器电路中,任意时刻只有一个输入有效,这里输入、输出都采用高电平有效,如果同时输入两个或两个以上的高电平,输出信号将出错。
为了解决这个问题,集成编码器通常采用优先编码的方式。
二-十进制优先编码器将编码器各输入赋予不同的优先级别,电路运行时,允许同时输入两个或两个以上的信号,但电路只对优先级别高的输入信号编码,其他输入信号无效。
74LS147是一种常用的8421BCD码集成优先编码器。
16 15 14 13 12 11 10 9标记:凹口1 2 3 4 5 6 7 84位BCD 码输出:从高位到低位分别为 、 、 、 。
(其中对应引脚为15脚,NC 表示空脚,可空置不接)I 1I 2I 9I 3Y 2Y 1Y 0Y0I74LS147集成优先编码器真值表输出8421BCD码低电平有效输入、输出均为低电平有效,即0表示信号有效,1表示信号无效。
×表示可取任意值,即该输入的取值不影响输出状态。
I输入的优先级别:最高。
9二-十进制编码器将十进制数0~9编成二进制代码。
一、功能二、特点三、二-十进制优先编码器10输入端:分别代表十进制数0~9。
4输出端:表示4位二进制代码。
编码方法最常用的是8421BCD 码。
输入、输出均为低电平有效。
常用8421BCD 码集成优先编码器:74LS147。
广东理工学院成人高考内部资料百年教育职业培训中心编制8-1 电工电子技术考前复习资料学习方式: 业余时间:100分钟课程:《电工电子技术》一单选题 (共50题,总分值100分 )1. 某一个硅二极管在正向电压U D=0.7V 时,测得它的正向电流I D=10mA,若U D增大到0.77V(即增加 10%)时,则正向电流I D 约为_________________________ (2 分)A. 100mAB. 11mAC. 20mAD. 10mA2. 在工作点稳定的共射放大电路中,设置射极旁路电容 CE 的目的是_________________________ (2 分)A. 旁路交流信号,使Au 不致降低B. 隔直C. 稳定Q点D. 提高电流增益3. 一个单相桥式整流电路的变压器副边电压有效值为 10V,其负载电阻为 500Ω,则流过整流二极管的平均电流约为________________________ (2 分)A. 90mAB. 180mAC. 18mAD. 9mA4. 发射结正偏、集电结也正偏是晶体三极管工作在__________________区的外部条件(2分)A. 饱和B. 截止C. 放大D. 可变电阻5. 硅稳压管工作在________________,它工作时必须串联一个合适的限流电阻 R 。
(2 分)A. 反向击穿区B. 反向区C. 正向区D. 过功耗区6. 互补对称功放电路是由一个 NPN 型晶体管、一个 PNP 型晶体管分别构成的__________________电路组合而成的。
(2 分)B. 射极输出C. 共基放大D. 共射、共集放大7. 发射结正偏、集电结反偏是晶体三极管工作在__________________区的外部条件(2 分)A. 饱和B. 截止C. 放大D. 可变电阻8. 在两级直接耦合放大电路中,为稳定静态工作点,应引入下列哪一种反馈?(2 分)A. 交流正反馈B. 交流负反馈C. RC 串联负反馈网络D. 直流负反馈9. 理想二极管正偏导通时,其内阻为__________________ (2 分)A. 100kΩ以上B. 1kΩ左右C. 1kΩ~100kΩ之间D. 零10. (1011111)2 =__________________________ (2 分)A. (95)10B. (5E)16C. (10010101)8421BCDD. (1011110)211. 若要构成 48 进制计数器,则需用________________个边沿 JK 触发器(2 分)A. 7B. 6C. 5D. 412. 在数字电路中,_________________是构成时序逻辑电路的基本单元。
"二进制到十进制编码器"(Binary to Decimal Encoder)或简称为"BCD编码器"(BCD是Binary-Coded Decimal的缩写)。
这种编码器将二进制数转换为十进制(BCD)格式。
在BCD 格式中,每4位二进制数表示一个十进制数字(0000到1001)。
但是,请注意,标准的BCD 只使用到0到9(即0000到1001),而不使用1010到1111。
以下是一个简单的课件提纲,用于介绍二进制到十进制编码器:课件标题: 二进制到十进制(BCD)编码器课件目标: 学生应能够理解和解释二进制到十进制编码器的工作原理和应用。
内容提纲:引言:简述数字系统中的二进制和十进制。
引入编码的概念和需要。
二进制与十进制的关系:解释如何用二进制表示十进制数。
介绍BCD码:每4位二进制表示一个十进制数(0-9)。
BCD编码器的工作原理:使用逻辑门(如AND, OR, NOT门)的组合实现二进制到BCD的转换。
展示一个简单的4位二进制到BCD的转换例子。
介绍更复杂的编码器,如4到16译码器与附加逻辑的组合使用。
BCD编码器的应用:数字显示系统(如七段显示器)。
计算机算术和逻辑单元中的数值转换。
电子时钟和计时器。
其他需要二进制和十进制转换的电子设备。
实践环节:设计一个简单的BCD编码器电路(可使用逻辑门模拟器)。
分析给定二进制数的BCD编码。
讨论BCD编码在现实生活中的应用案例。
总结与问题解答:回顾课程要点。
解答学生提出的问题。
对于课件的制作,可以使用PowerPoint、Google Slides或其他演示软件来创建幻灯片,并添加适当的图表、电路图和动画以增强视觉效果和学生理解。
此外,还可以准备一些互动环节,如小组讨论或问题解答,以鼓励学生积极参与学习过程。
周(三)第(6)节授课人(章辉军)上课班级(13春机电1班)课型(理实)累计(41)课时
课题二—十进制优先编码器第1课时
教学目标
1、知识目标:1、掌握编码、编码器、优先编码的概念。
2、了解优先编码器MSI 器件74LS147的逻辑功能。
2、技能目标:了解二进制编码器的逻辑功能、设计方法
3、情感目标:培养学生热爱学习,勤于思考,谦虚诚恳、关心帮助他人的品质。
教法与学法:讲授,练习
教学重点:编码、优先编码的工作原理
教学难点:编码、优先编码的工作原理
教学准备:
教学内容及教师活动学
生
活
动
教学过程
组织教学
一、导入:
优先编码器74LS148
普通编码器某一时刻只允许有一个有效输入信号,若同时有二个或二个以上输入信
号要求编码时,输出端就会出现错误。
而实际的数字设备中经常出现多输入情况,比如
计算机系统中,可能有多台输入设备同时向主机发出中断请求,而主机只接受其中一个
输入信号。
因此,需要根据事情的轻重缓急,规定好先后顺序,约定好优先级别。
常用的集成8线-3线优先编码器型号为54/74148、54/74LS148。
师生
问好
学生
认真
听讲
(a)引脚排列图(b)逻辑符号
74LS148优先编码器
Y
GND
CC
V
1
2
3
4
5
6
710
11
12
13
14
15
16
8
74LS148
9
EX
Y
4
I
5
I
6
I
7
I
S
Y
ST
2
Y
1
Y0I
1
I
2
I
3
I
2
Y
1
Y
Y
74LS148
EX
Y
4
I
5
I
6
I
7
I
S
Y
ST
2
I
3
I
I
1
I
图2.4是74LS 148优先编码器的引脚排列图和逻辑符号。
0I ~7I 是编码器输入端,
2Y 、1Y 、0Y 是编码器输出端,输入输出都是低电平有效,输出为反码,ST 是使能端,
EX Y 、S Y 是用于扩展功能的输出端。
表2.2是优先编码器74LS 148逻辑功能真值表。
ST 为使能输入端, 只有ST =0时编码器工作。
ST =1时编码器不工作,输出
=012Y Y Y 111。
8个输入信号 0I ~7I 中,7I 为优先级别最高,0I 优先级别最低。
即只要7I =0,不管其他输入端是0还是1(表中以×表示),输出只对7I 编码,且对应的输出为反码有效,=012Y Y Y 000。
若当7I =1、6I =0,其他输入为任意状态时,只对6I 进行编码,输出=012Y Y Y 001。
S Y 为使能输出端。
当ST =0允许工作时,如果0I ~7I 端有信号输入, S Y =1;
若输入端无信号,S Y =0。
EX Y 为扩展输出端,当ST =0 时,只要有编码信号,EX Y 就是低电平,表示本级
工作,且有编码输入。
采用两片74LS 148可以实现编码功能扩展。
例2.1 试用两片74LS 148接成16线—4线优先编码器, 15I 优先权最高,0I 优先权最低。
输 入
输 出
ST
7I 6I 5I 4I 3I 2I 1I 0I 2Y 1Y 0Y
EX Y S Y
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
× × × × × × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 0 × × × × × × ×
1 0 × × × × × × 1 1 0 × × × × × 1 1 1 0 × × × × 1 1 1 1 0 × × × 1 1 1 1 1 0 × × 1 1 1 1 1 1 0 × 1 1 1 1 1 1 1 0
1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
教学 反思 亮点:学生能用或门画出8-3线二进制编码器逻辑函数图 不足:时间把握不够
表2.2 74LS148优先编码器功能真值表。