第十六講 編碼器

第十六講 編碼器

編碼
編碼器
編碼原則
6.3.1 二進(jìn)制編碼器
一、定義
二、邏輯電路圖
三、輸出邏輯函數(shù)
四、列真值表
五、分析
6.3.2 二一十進(jìn)制編碼器
一、定義
二、邏輯電路圖
三、輸出邏輯函數(shù)
四、列真值表
五、分析
6.3.3 優(yōu)先編碼器
一、定義
二、MSI器件：二—十進(jìn)制優(yōu)先編碼器CT74LS147
1．真值表
2．邏輯功能分析

編碼：用代碼表示特定對象的過程。例：商品條形碼、鍵盤編碼器。
編碼器：實(shí)現(xiàn)編碼的邏輯電路。
二進(jìn)制編碼原則：用n位二進(jìn)制代碼可以表示個(gè)信號
則，對N個(gè)信號編碼時(shí)，應(yīng)由來確定編碼位數(shù)n。
提問：101鍵盤編碼需要幾位二進(jìn)制代碼？
6.3.1 二進(jìn)制編碼器
一、二進(jìn)制編碼器：用n位二進(jìn)制代碼對個(gè)信號進(jìn)行編碼的電路。
二、電路圖：所下圖所示為3位二進(jìn)制編碼器。
輸入：I0～I(xiàn)7為8個(gè)需要編碼的信號
輸出：Y2、Y1、Y0為三位二進(jìn)制代碼
由于該編碼器有8個(gè)輸入端，3個(gè)輸出端，故稱8線一3線編碼器。

三、輸出邏輯函數(shù)

提問：為什么I0 未畫在圖中，且未出現(xiàn)在表達(dá)式中？
或者：一般編碼器輸入的編碼信號為什么是相互排斥的？
編碼器在任何時(shí)刻只能對一個(gè)輸入信號進(jìn)行編碼，不允許有兩個(gè)或兩個(gè)以上的輸入信號同時(shí)請求編碼，否則輸出編碼會發(fā)生混亂。這就是說，I0 、I1 ……I7 這8個(gè)編碼信號是相互排斥的。在 I1～I(xiàn)7 為0時(shí)，輸出就是 的編碼，故 未畫。
四、真值表。

五、分析
輸入信號為高電平有效（有效：表示有編碼請求）
輸出代碼編為原碼（對應(yīng)自然二進(jìn)制數(shù)）
6.3.2 二一十進(jìn)制編碼器
提問：為什么要用二一十進(jìn)制編碼器？
人們習(xí)慣用十進(jìn)制，而數(shù)字電路只識別二進(jìn)制，則需要相互轉(zhuǎn)換。
例如：鍵盤編碼器
一、二一十進(jìn)制編碼器：將0～9十個(gè)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制代碼的電路。
二、邏輯電路圖
需要編碼的10個(gè)輸入信號：I0～I(xiàn)9
輸出4位二進(jìn)制代碼：Y3、Y2、Y1、Y0

三、輸出邏輯函數(shù)

四、真值表。

五、分析
當(dāng)編碼器某一個(gè)輸入信號為1而其它輸入信號都為0時(shí)，則有一組對應(yīng)的數(shù)碼輸出，如 I7＝1時(shí)，Y3 Y2 Y1 Y0＝0111。輸出數(shù)碼各位的權(quán)從高位到低位分別為8、4、2、1。因此，圖6.3.2所示電路為8421BCD碼編碼器。由表6.3.2可看出，該編碼器輸入 I0～I(xiàn)9 這10個(gè)編碼信號也是相互排斥的。
6.3.3 優(yōu)先編碼器
提問：若多個(gè)信號同時(shí)有效，以上編碼器能否正常工作？如何克服？
一、優(yōu)先編碼器：允許同時(shí)輸入數(shù)個(gè)編碼信號，而電路只對其中優(yōu)先級別最高的信號進(jìn)行編碼。
優(yōu)先級別高的編碼器信號排斥級別低的。
優(yōu)先權(quán)的順序完全是根據(jù)實(shí)際需要來確定的。

二、MSI器件：二—十進(jìn)制優(yōu)先編碼器CT74LS147，又稱為10線－4線優(yōu)先編碼器
1．真值表

2．邏輯功能分析
根據(jù)CT74LS147的真值表（編碼表）說明其邏輯功能：
⑴ 數(shù)碼輸出端：，為8421BCD碼的反碼。
⑵ 編碼信號輸入端：
① 輸入低電平0有效，這時(shí)表示有編碼請求
輸入高電平1無效，表示無編碼請求
② 優(yōu)先級別：，其余依次類推，的級別最低。
當(dāng)=0時(shí)，其余輸入信號不論是0還是1都不起作用，電路只對進(jìn)行編碼，輸出=0110，為反碼，其原碼為1001。其余類推。
③沒有 ，這是因?yàn)楫?dāng)都為高電平1時(shí)，輸出＝1111，其原碼為0000，相當(dāng)于輸入 。因此，在邏輯功能示意圖中沒有輸入端 。