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1、电工电子技术第二十七讲 2005.5.19,主要内容： 1.编码器与译码器 2.数据分配器与数据选择器,21.9 编码器,把二进制码按一定规律编排，使每组代码具有一特定的含义，称为编码。 具有编码功能的逻辑电路称为编码器。,n 位二进制代码有 2n 种组合，可以表示 2n 个信息。,要表示N个信息所需的二进制代码应满足 2n N,21.9.1 二进制编码器,将输入信号编成二进制代码的电路。,2n个,n位,(1) 分析要求： 输入有8个信号，即 N=8，根据 2n N 的关系，即 n=3，即输出为三位二进制代码。,例：设计一个编码器，满足以下要求： (1) 将 I0、I1、I7 8个信号编成二进
2、制代码。 (2) 编码器每次只能对一个信号进行编码，不 允许两个或两个以上的信号同时有效。 (3) 设输入信号高电平有效。,(2) 列编码表：,(3) 写出逻辑式并转换成“与非”式,Y2 = I4 + I5 + I6 +I7,Y1 = I2+I3+I6+I7,Y0 = I1+ I3+ I5+ I7,(4) 画出逻辑图,将十进制数 09 编成二进制代码的电路,21.9.2 二 十进制编码器,表示十进制数,列编码表： 四位二进制代码可以表示十六种不同的状态，其中任何十种状态都可以表示09十个数码，最常用的是8421码。,写出逻辑式并化成“或非”门和“与非”门,画出逻辑图,法二：,十键8421码编码
3、器的逻辑图,当有两个或两个以上的信号同时输入编码电路，电路只能对其中一个优先级别高的信号进行编码。,即允许几个信号同时有效，但电路只对其中优先级别高的信号进行编码，而对其它优先级别低的信号不予理睬。,21.9.3 优先编码器,CT74LS4147 编码器功能表,例:CT74LS147集成优先编码器(10线-4线),T4147引脚图,低电平 有效,21.10 译码器和数字显示,译码是编码的反过程，它是将代码的组合译成一个特定的输出信号。,21.10.1 二进制译码器,1 2 3 4 5 6 7 8,A0 A 1 A2 SB SC SA Y7 地,74LS138,16 15 14 13 12 11
4、 10 9,1 2 3 4 5 6 7 8,74LS138管脚图,例：三位二进制译码器（输出低电平有效）,A2 A1 A0,74LS138 真值表,0,0,0,1,1,0,0,0,0,1,0,1,0 1 1 1 1 1 1 1,1 0 1 1 1 1 1 1,1 1 0 1 1 1 1 1,1 1 1 0 1 1 1 1,1 1 1 1 0 1 1 1,1 1 1 1 1 0 1 1,1 1 1 1 1 1 0 1,1 1 1 1 1 1 1 0,SA,+,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1,A0,A2,A2,A1,A1,A0,.,任何一个三输入变量的逻辑函数都
5、可以用74LS138 和一个与非门来实现。,例：用74LS138实现Y=AB+BC,功能：,例：利用译码器分时将采样数据送入计算机,总线,译码器工作,工作原理：(以A0A1= 00为例),0,总线,2-4线译码器,A,B,C,D,三态门,三态门,脱离总线,全为“1”,工作原理：(以A0A1= 00为例),0,脱离总线,全为“1”,双 2/4 线译码器,A0、A1是输入端,CT74LS139型译码器,20.10.2 二-十进制显示译码器,在数字电路中，常常需要把运算结果用十进制 数显示出来，这就要用显示译码器。,1 1 0 1 1 0 1,低电平时发光,高电平时发光,2. 七段译码显示器,七段显
6、示译码器状态表,动画,21.11 数据分配器和数据选择器,在数字电路中，当需要进行远距离多路数字 传输时，为了减少传输线的数目，发送端常通过 一条公共传输线，用多路选择器分时发送数据到 接收端，接收端利用多路分配器分时将数据分配 给各路接收端，其原理如图所示。,使能端,多路选择器,多路分配器,21.11.1 数据选择器,从多路数据中选择其中所需要的一路数据输出。,例：四选一数据选择器,输出数据,使能端,1,1,&,1,1,1,&,&,&,1,Y,D0,D1,D2,D3,A0,A1,1,0,0,“与”门被封锁，选择器不工作。,CT74LS153型4选1数据选择器,1,1,&,1,1,1,&,&,
7、&,1,Y,D0,D1,D2,D3,A0,A1,0,1,“与”门打开，选择器工作。,由控制端决定选择哪一路数据输出。,选中,D0,CT74LS153型4选1数据选择器,由逻辑图写出逻辑表达式,多路选择器广泛应用于多路模拟量的采集及 A/D 转换器中。,用2片CT74LS153多路选择器选择8路信号,若A2A1A0=010, 输出选中1D2路的数据信号。,A0,A1,A2,用2片CT74LS151型8选1数据选择器构成具有 16选1功能的数据选择器,CT74LS151功能表,例:,用CT74LS151型8选1数据选择器实现逻辑函数式 Y=AB+BC+CA,解：将逻辑函数式用最小项表示,将输入变量
8、A、B、C分别对应地接到数据选 择器的选择端A2 、A1 、 A0。由状态表可知,将数据输入端D3 、D5 、 D6 、 D7 接“1”，其余输入端接“0”，即可实现输出Y，如图所示。,将输入变量A、B、C分别对应地接到数据选择器的选择端 A2 、A1 、 A0。由状态表可知, 将数据输入端D3 、D5 、 D6 、 D7 接“1”,其余输入端接“0”,即可实现输出Y, 如图所示。,CT74LS151功能表,ABC,C,AB,C,B,A,BC,A,Y,+,+,+,=,21.11.2 数据分配器,将一个数据分时分送到多个输出端输出。,数据输入,使能端,D,Y0,Y1,Y2,Y3,S,数据输出端,
9、确定芯片是否工作,数据分配器的功能表,Y3 Y2 Y1 Y0,21.12 应用举例,21.12.1 交通信号灯故障检测电路,交通信号灯在正常情况下，红灯(R)亮停车，,黄灯(Y)亮准备，绿灯(G)亮通行。正常时，只有一个灯亮。如果灯全不亮或全亮或两个灯同时亮，都是故障。,解：,灯亮 “1”表示，灯灭 “0”表示，,故障 “1”表示，正常 “0”表示，,输入信号三个，输出信号一个,动画,(1) 列逻辑状态表,(2) 写出逻辑表达式,(3) 化简可得:,为减少所用门数,将上式变换为:,(4) 画逻辑图,发生故障时，F=1，晶体管导通, 继电器KA通电，其触点闭合, 故障指示灯亮。,作业：4.4.7、8、9,