2.1编码器、译码器
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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。
集成电路设计与制造技术作业指导书第1章集成电路设计基础 (3)1.1 集成电路概述 (3)1.1.1 集成电路的定义与分类 (3)1.1.2 集成电路的发展历程 (3)1.2 集成电路设计流程 (4)1.2.1 设计需求分析 (4)1.2.2 设计方案制定 (4)1.2.3 电路设计与仿真 (4)1.2.4 布局与布线 (4)1.2.5 版图绘制与验证 (4)1.2.6 生产与测试 (4)1.3 设计规范与工艺限制 (4)1.3.1 设计规范 (4)1.3.2 工艺限制 (4)第2章基本晶体管与MOSFET理论 (5)2.1 双极型晶体管 (5)2.1.1 结构与工作原理 (5)2.1.2 基本特性 (5)2.1.3 基本应用 (5)2.2 MOSFET晶体管 (5)2.2.1 结构与工作原理 (5)2.2.2 基本特性 (5)2.2.3 基本应用 (5)2.3 晶体管的小信号模型 (5)2.3.1 BJT小信号模型 (6)2.3.2 MOSFET小信号模型 (6)2.3.3 小信号模型的应用 (6)第3章数字集成电路设计 (6)3.1 逻辑门设计 (6)3.1.1 基本逻辑门 (6)3.1.2 复合逻辑门 (6)3.1.3 传输门 (6)3.2 组合逻辑电路设计 (6)3.2.1 组合逻辑电路概述 (6)3.2.2 编码器与译码器 (6)3.2.3 多路选择器与多路分配器 (6)3.2.4 算术逻辑单元(ALU) (7)3.3 时序逻辑电路设计 (7)3.3.1 时序逻辑电路概述 (7)3.3.2 触发器 (7)3.3.3 计数器 (7)3.3.5 数字时钟管理电路 (7)第4章集成电路模拟设计 (7)4.1 放大器设计 (7)4.1.1 放大器原理 (7)4.1.2 放大器电路拓扑 (7)4.1.3 放大器设计方法 (8)4.1.4 放大器设计实例 (8)4.2 滤波器设计 (8)4.2.1 滤波器原理 (8)4.2.2 滤波器电路拓扑 (8)4.2.3 滤波器设计方法 (8)4.2.4 滤波器设计实例 (8)4.3 模拟集成电路设计实例 (8)4.3.1 集成运算放大器设计 (8)4.3.2 集成电压比较器设计 (8)4.3.3 集成模拟开关设计 (8)4.3.4 集成模拟信号处理电路设计 (8)第5章集成电路制造工艺 (9)5.1 制造工艺概述 (9)5.2 光刻工艺 (9)5.3 蚀刻工艺与清洗技术 (9)第6章硅衬底制备技术 (10)6.1 硅材料的制备 (10)6.1.1 硅的提取与净化 (10)6.1.2 高纯硅的制备 (10)6.2 外延生长技术 (10)6.2.1 外延生长原理 (10)6.2.2 外延生长设备与工艺 (10)6.2.3 外延生长硅衬底的应用 (10)6.3 硅片加工技术 (10)6.3.1 硅片切割技术 (10)6.3.2 硅片研磨与抛光技术 (10)6.3.3 硅片清洗与检验 (10)6.3.4 硅片加工技术的发展趋势 (11)第7章集成电路中的互连技术 (11)7.1 金属互连 (11)7.1.1 金属互连的基本原理 (11)7.1.2 金属互连的制备工艺 (11)7.1.3 金属互连的功能评价 (11)7.2 多层互连技术 (11)7.2.1 多层互连的原理与结构 (11)7.2.2 多层互连的制备工艺 (11)7.2.3 多层互连技术的挑战与发展 (11)7.3.1 铜互连技术 (12)7.3.2 低电阻率金属互连技术 (12)7.3.3 低电阻互连技术的发展趋势 (12)第8章集成电路封装与测试 (12)8.1 封装技术概述 (12)8.1.1 封装技术发展 (12)8.1.2 封装技术分类 (12)8.2 常见封装类型 (12)8.2.1 DIP封装 (12)8.2.2 QFP封装 (13)8.2.3 BGA封装 (13)8.3 集成电路测试方法 (13)8.3.1 功能测试 (13)8.3.2 参数测试 (13)8.3.3 可靠性测试 (13)8.3.4 系统级测试 (13)第9章集成电路可靠性分析 (13)9.1 失效机制 (13)9.2 热可靠性分析 (14)9.3 电可靠性分析 (14)第10章集成电路发展趋势与展望 (14)10.1 先进工艺技术 (14)10.2 封装技术的创新与发展 (14)10.3 集成电路设计方法学的进展 (15)10.4 未来集成电路的发展趋势与挑战 (15)第1章集成电路设计基础1.1 集成电路概述1.1.1 集成电路的定义与分类集成电路(Integrated Circuit,IC)是指在一个半导体衬底上,采用一定的工艺技术,将一个或多个电子电路的组成部分集成在一起,以实现电子器件和电路的功能。
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。