组合逻辑电路3、4节.doc

4.3编码器 导读: 在这一节中，你将学习： 编码器的概念 由门电路构成的三位二进制编码器 由门电路构成的二-十进制编码器 优先编码器的概念 典型的编码器集成电路74LS148及74LS147 4.3.1编码器的概念 在数字电路中，通常将具有特定含义的信息（数字或符号）编成相应的若干位二进制代码的过程，称为编码。实现编码功能的电路称为编码器。其功能框图如图4-17所示。编码器的特点是当多个输入端的其中一个为有效电平时，编码器的输出端并行输出相应的多位二进制代码。按照被编码信号的不同特点和要求，有二进制编码器、BCD码编码器、优先编码器之分。 图4-17编码器框图 4.3.2二进制编码器 用n位二进制代码对M=2n个信号进行编码的电路叫二进制编码器。 1．三位二进制编码器 图4-18是3位二进制编码器的框图。它有8个数据输入端代表8种需要编码的信息，用I0~I7表示。输出端是用来进行编码的3位二进制代码，用C、B、A表示。由于编码器在任何时刻只能对一个输入端信号进行编码，所以不允许两个或两个以上输入端同时存在有效信号。如对I0 进行编码，就是使输入端I0 有效而其它输入端无效，此时输出有一组代码相对应。有效信号有两种方式：一是I0加高电平而其它输入端加低电平，这称为“输入高电平有效”；另一种为”输入低电平有效”。假设输入端信号为高电平有效，电路对其编码，C、B、A为其编码输出，则可得到如表4-8所示真值表。由于I0~I7是一组互相排斥的变量，所以真值表可以采用简化形式列出来，如表4-9所示。根据表4-9可知，只需要将输出端为1的变量加起来，便可得到输出端的最简与或表达式，即： 图4-18 3位二进制编码器框图 表4-8 三位二进制编码器的真值表 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 C B A 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 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 表4-9 简化真值表 输入 I 输 出 C B A I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 根据上述各表达式可直接画出3位二进制编码器的逻辑电路图如图4-19所示。 图4-19 3位二进制编码器的逻辑电路图 2．优先编码器 优先编码器事先对输入端进行优先级别排序，在任何时刻仅对优先级别高的输入端信号响应，优先级别低的输入端信号则不响应。图4-20是8-3线优先编码器74LS148的逻辑符号和引脚图，其真值表如表4-10所示。 图4-20 74LS148的逻辑符号和引脚图 由74LS148真值表4-10可知，该编码器有8个信号输入端、3个代码输出端、1个输入使能端、1个输出使能端和1个输出扩展端： （1）74LS148输入端为低电平有效，输出端以反码的形式表示。 （2）EI为输入使能端。低电平有效。 EI=1时不管输入端是否有效，输出端均为高电平，编码器处于“非工作状态”；而EI=0时，编码器处于“工作状态”。 （3）EO为输出使能端，低电平有效。当EI=0且输入端无有效信号时，EO=0。故EO=0实际上表示编码器处于工作状态，但此时“无编码信号输入”。 （4）CS为输出扩展端，低电平有效。当编码器处于工作状态且“有编码信号输入”时，CS＝0。故CS的低电平实际上表示编码器处于工作状态，且“有编码信号输入”。 表4-10 74LS148真值表