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1、第4章 编码器与译码器Coder and Decoder、编码器问题:将4个抢答器的输出信号编为二进制代码，设计一个 简单的电路实现此功能 这个过程就是编码。4( =22)种情况，需2位二进制码就能将所有情况表示;(=23)种情况，需3位二进制码就能将所有情况表示;16(=2*)种情况,需4位二进制码就能将所有情况表示;2喑情况只需要n位二进制码就能完全表示!O7种情况需几位二进制码表示？谢呢？2门m74LS14- 3线优先编码器应用11二进制编码器用兀位二进制代码对才个信号进行编码的电路就是 i划编74LS148是83线优先编码器74LS148逻辑符号输入输出EI【7 I6 I5 I4 h
2、I2 A Iq丫2丫1丫0GS EO1 xxxxxxxx1 1 11 10 111111111111 00 0 X X X X X X X0 0 00 1010XXXXXX0 0 10 10 1 1 0 X X X X X0 100 10 1 1 1 0 X X X XOil0 10 11 1 1 0 X X X10 00 10111110XX10 10 10 1 1 1 1 11 0 X1100 10 111111101 1 10 1表4.10 74LS148編码器功能表10-YOYiYZGS 帑Is寸LK一n 一12LI4I5I6I7EI74LS14- 3线优先编码器应用174LS14-
3、3线优先编码器应用1微控制器报警编码电路入线就可以监视八个独立的 被测点。图4.14所示为利用 74LS148编码器监视8个化学 罐液面的报警编码电路。若8 个化学罐中任何一个的液面 超过预定高度时，其液面检 测传感器便输出一个0电平到 编码器的输入端。编码器输 出3位二进制代码到微控制器o 此时，微控制器仅需要3根输74LS148 8-3线优先编码器 应用2 用编码器构成A/D转换器74LS14- 3线优先编码器应用1图 4.15 为 74LS148 构 成的A/D转换器。这个 电路主要由比较器、寄 存器和编码器3部分组成。输入信号濮拟电压）， 同时加到7个比较器的反 相端，基准电源经串联
4、电阻分压为8级，量化单 位各基准电压 分别加到比较器的同相 端.这里寄存器74LS373 由8个D触发器构成。它 的作用是把比较器输出 的信号经寄存器缓冲。2.二一十进制编码器将十进制数的09编成二进制代码的电路（8421BCD码编码器Binary Coded Decimal）。如渎训4中釆用的74LS147优先编码器输入输出h h II h k I413I2 IIdWa11111111111110 X X X X X X X X0 11010XXXXXXX0 1111 1 0 X X X X X X10 0 01 1 1 0 X X X X X10 0 111110 X X X X10 10
5、111110 XXX10 11111111 0 X X110 0111111 1 0 X110 1111111 1 1 0111074LS147优先编码器功能表74LS147编码器的逻辑符号9一7一6一县Yo_Y1_Y2_Y3 卜寸Is寸L 一II1213141516171819二、译码器tn例：一个简单的两位二进制代码的译码器。输入是_组两位二进制代码AB,输出是与代码状态相对应的 4个信号岭岭。输入输出AB丫3丫2丫1丫00 00 0 0 10 10 0 101 00 10 01 110 0 04.12译码器的真值表真值表与我们前面学过的什么很相似？你发现了吗?1二进制译码器二进制译码器是
6、把二进制代码的所有组合状态都翻译出来的电路。如果输入信号有位二进制代码，输出信号为加个，m = 2 74LS138二进制译码器。4S6蛊H1EH呼EY0_1-234-Y5_V67gels寸Lo 1 2 3 2 1AAA -s -s s另有三个附加的控制端输入输出SS r + S3人2AlAoYoYi丫2丫3Y4Ys丫6丫70XXXX11111111X1XXX111111111000001111111100011011111110010110111111011111011111ft10011110111101011111101110110111111011011111111110表4.13 74
7、LS138#码器功能表三点说明:74LS138译码器的逻辑符号当$=0时，无论其他输入信号 是什么，输出都是高电平，即无效 信号。AOA A在S产1,邑引二0时，输出信号 才取决于输入信号理j、A 4q的组合。S3SEISMYO-YI-YZYS-XYS-Y-Y为高电平时，输出也都是无效信号。例用两片38线译码器74LS138构成416线译码器，电路如图4.7所示。Quiaaula丄 7一 y0_y1y2y3_y4y56y7 A0A1A2-S3-S.2S1Y0_Yl_Y2Y3v4Y5_Y6Y7A0A1A2-S3-S2S1 电路中，岭40时，片（2）被禁止，片（1）工作，这时将DCB4的 0000
8、-0111这8个代码译成片（1）忆 8个低电平信号输出。当41时，片（1）被禁止，片（2）工作，这时则将DC血的10001111这8个代码译成片（2）人可8个低电平信号输出。由此，片（1） . （2）便构成了4-1傲译码器。74LS138 3-8译码器应用1实现逻辑函数例41用全译码器实现逻辑函数f = ABC + ABC + ABC + ABCM (1)全译码器的输出为输入变量的相应最小项之非，故先将逻辑函数式/写成最 小项之反的形式。由摩根定理盂.盂.盂.刼(2) /有三个变量，因而选用三变量译码器。(3) 变量C、B. A分别接三变量译码器的C、B、A端，则上式变为:图418是用三变量译
9、码器74LS138实现以上函数的逻辑图。15图 4.18Yo_Y1_Y2_V3V4Y5Y6_V7 msJ寸 L 0 12 ! AAA _S_S2S1+5V数据分配器或时钟分配器74LS138 3-8译码器 应用2例如：要将输入信号序列00100100分配到人通道输出。DX0X1X2F0分配器输出Y0_YlY2Y3Y4Y5Y6Y7qohsmA1A1A -S3-S2S10 1211ff址入 据入 地输 数输则由地址码的状态将该时钟脉冲在图中.如果D输入的是时钟脉冲， 分配到比干的某一个输出端，从而构成时钟脉冲分配器。译码器的应用3译码器作地址译码器图446输入变量译码器用于存储器的地址译码实现微机
10、系统中存储器或输 入/输出接口芯片的地址译码是 译码器的一个典型用途。图4.16所示是四输入变量译 码器用于半导体只读存储器地址 译码闵一木丈例。图中，译码器的输出用来 控制存储器的片选端，而译码器 的输出信号取决于高位地址码 去7脅4严蘇四位地址有16个输 出信号，利用这些输出信号从16 片存储器中选用一片，再由低位 地址码从被选片中选中一 个字，从而读出选中字的内容、2.二一十进制译码器74LS42译码器功能表将4位二一十进制代码翻 译成1位十进制数字的电路就 是二一十进制译码器，又称 为BCD十进制译码器。由功能表可知，该译码 器有4个输Aa3a2a1a0,并 且按8421BCD编码输入
11、数据。它有10个输出端，分别 与十进制数09相对应，低电 平有效。对于某个8421BCD 码的输入，相应的输出端为 低电平，其他输出端为高电 平。当输入的二进制数超过 BCD码时，所有输出端都输 出高电平,呈无效状态。0123456789三l-i*0“2 3 r4 6 r7 *974LS42忠rr码泽SJ d/进卜0 00 00 00 00 10 10 10 11 01 00 0 0 11 01 10 00 11 01 10 00 110 1010 11110 0110 11110111111113字符显示译码器(1)七段显示译码器七段LED(Light Emitting Diode)数码显示
12、器的显示原理:5V直流电源GNDGND显示数字1GNDif ry gb/7 a c/ipe d c dpGNDR 二 1KQ5V直流电源显示数字2GNDif rr| Lby gb/7 a c/ipg f a be d |c I dp5V直流电源e d c dpGNDIIIIr显示数字3GNDif rr| by gb/7 a c/ipe d c dpGNDg f a b5V直流电源iltbt/一RBI(a)共阴极连接sLED七段显示器Cb）共阳极连接917365149112 4 6 81012A B c DLb ISM 234 5 6789 1IIIIII17126345ABCDEr bT/rb
13、o rb!13A2H10V1514(+5V) +电阻排gf abed cd74LS147二一十进制(8421)优先编码器厶匚1110GND匚/1/9昇(a)引脚图(b)七段示器 的型号1BSD 是码管由74LS48驱动逻辑符号(4) LCD显示电路图413 位七段LCD显示器LCD液晶显示器是当今功耗最低的一种 显示器，因而特别适合于袖珍显示器、低功 耗便携式计算机、仪器仪表等的应用。驱动电路的逻辑图ASDfi显示驱动BC1一七段译码器公共电极图中信号是七段译码器输出 的每段信号电平。显示驱动信号。仇一 般为50Hz-100Hz (数字钟、表往往是 32Hz或64Hz)的脉冲信号。该信号同 时加到液晶显示器的公共电极。在译 码器内部异或门的作用下，送到液晶显示器信号电极上的驱动信号-g是 信号几分别与段信号AG的异或信号o要显示的字段上所加的峰峰值电压为 电源电压的两倍。由图可见，送到液晶显示段上的显示信号为脉冲信Di信号G信号 偽爲言号飞_njLn_n_n_rin_rLT_n_n_j 显示信号一n n n n pn n号，因此液晶显示段的发亮 是一个连续脉冲式发亮过程。由于此脉冲频率较快，视觉上感到是一直在发亮，这是LCD的特点。业作99 4P4.6