编码器和译码器原理

1、编码器和译码器编码器和译码器 3. 3. 1 编码器编码器（Encoder） 编码：编码： 用文字、符号或者数字表示特定对象的过程用文字、符号或者数字表示特定对象的过程 （用二进制代码表示不同事物）（用二进制代码表示不同事物） 二进制编码器二进制编码器 二二十进制编码器十进制编码器 分类：分类： 普通编码器普通编码器 优先编码器优先编码器 2nn 104 或或 Y1I1 Y2 Ym I2 In 代代 码码 输输 出出 信信 息息 输输 入入 编编 码码 器器 框框 图图 一、二进制编码器一、二进制编码器 用用 n 位二进制代码对位二进制代码对 N = 2n 个信号进行编码的电路个信号进行编码的

2、电路 1. 3 位二进制编码器位二进制编码器(8 线线- 3 线线)编码表编码表 函函 数数 式式 Y2 = I4 + I5 + I6 + I7 Y1 = I2 + I3+ I6 + I7 Y0 = I1 + I3+ I5 + I7 输输 入入 输输 出出 I0 I7 是一组互相排斥的输入变是一组互相排斥的输入变 量，任何时刻只能有一个端输入有效量，任何时刻只能有一个端输入有效 信号。信号。 输输 入入 输输 出出 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 Y2 Y1 Y0 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 3 位位 二进制二

3、进制 编码器编码器 I0 I1 I6 I7 Y2 Y1 Y0 I2 I4 I5 I3 函数式函数式 逻辑图逻辑图 用用或门或门实现实现 用用与非门与非门实现实现 76542 IIIIY 76321 IIIIY 75310 IIIIY 7654 IIII 7632 IIII 7531 IIII Y0 Y1 Y2 111 I7 I6 I5 I4 I3I2 I1I0 & Y0 Y1 Y2 4567 IIII 23I I 01I I 优先编码：优先编码：允许几个信号同时输入，但只对优先级别最高允许几个信号同时输入，但只对优先级别最高 的进行编码。的进行编码。优先顺序：优先顺序：I7 I0 编码表编码表

4、 输输 入入输输 出出 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0 Y2 Y1 Y0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 函数式函数式 2. 3 位二进制优先编码器位二进制优先编码器 45672 IIIIY 2 45 3 45 671 III IIIIIY 1 246 3 46 5 6 70 IIII IIIIIIY 输入输入 输出输出 为原为原 变量变量 逻逻 辑辑 图图 输入输入 输出

5、输出 为反为反 变量变量 Y2Y1Y0 1 11 & 1111 11111111 7 I 6 I 5 I 4 I 3 I 2 I 1 I 0 I 111 2 Y 1 Y0 Y I7I6I5I4I3I2I1I0 用用 4 位二进制代码对位二进制代码对 0 9 十个信号进行编码的电路十个信号进行编码的电路 1. 8421 BCD 编码器编码器 2. 8421 BCD 优先编码器优先编码器 3. 集成集成 10线线 -4线线优先编码器优先编码器 （74147 74LS147） 三、几种常用编码三、几种常用编码 1. 二二-十进制编码十进制编码 8421 码码 余余 3 码码 2421 码码 5211

6、 码码 余余 3 循环码循环码 右移循环码右移循环码 循环码（反射码或格雷码）循环码（反射码或格雷码） ISO码码ANSCII（ASCII）码）码 二、二二、二- -十进制编码器十进制编码器 2. 其他其他 二二-十进制十进制 编码器编码器 I0 I2 I4 I6 I8 I1 I3 I5 I7 I9 Y0 Y1 Y2 Y3 3.3.2 译码器译码器（Decoder） 编码的逆过程，将二进制代码翻译为原来的含义编码的逆过程，将二进制代码翻译为原来的含义 一、二进制译码器一、二进制译码器 (Binary Decoder) 输入输入 n 位二位二 进制代码进制代码 如：如： 2 线线 4 线译码器线

7、译码器 3 线线 8 线译码器线译码器 4 线线 16 线译码器线译码器 A0Y0 A1 An-1 Y1 Ym-1 二进制二进制 译码器译码器 输出输出 m 个个 信号信号 m = 2n 1. 3位二进制译码器位二进制译码器 ( 3 线线 8 线线) 真值表真值表 函数式函数式 0127 AAAY 0120 AAAY 0121 AAAY 0122 AAAY 0123 AAAY 0124 AAAY 0125 AAAY 0126 AAAY A0Y0 A1 A2 Y1 Y7 3 位位 二进制二进制 译码器译码器 012 AAA 01234567 YYYYYYYY 0 0 0 0 0 0 0 1 0

8、0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 3 线线 - 8 线译码器逻辑图线译码器逻辑图 000 输出低电平有效输出低电平有效 工作原理：工作原理： 11111101 & Y7 & Y6 & Y5 & Y4 & Y3 & Y2 & Y1 & Y0 A2 A2 A1 A1 A0 A0 111 1 11 A2A1A0 001 1

9、1110111 010 10111111 011 11101111 100 11111011 101 11111110 110 11011111 111 01111111 2. 集成集成 3 线线 8 线译码器线译码器 - 74LS138 引脚排列图引脚排列图功能示意图功能示意图 321 SSS、 输入选通控制端输入选通控制端 1S 0 321 SS或或 芯片芯片禁止禁止工作工作 0 1 321 SSS且且 芯片芯片正常正常工作工作 VCC 地地 13245678 16 15 14 13 12 11 109 74LS138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 S3 S2

10、 S1 Y7 74LS138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 S3 S2 S1 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 A0 A1 A2 STB STC STA Y7 3. 二进制译码器的级联二进制译码器的级联 两片两片3 线线 8 线线4 线线-16 线线 Y0Y7Y8Y15 74LS138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 STB STC STA 高位高位 Y7 A0 A1 A2 A3 74LS138 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 STB STC STA 低位低位 Y7 1 0 工作工作禁止禁止 有

11、输出有输出无输出无输出 1 禁止禁止工作工作 无输出无输出有输出有输出 0 78 15 三片三片 3 线线- 8 线线 5 线线 - 24 线线 34 A A（1）（）（2）（）（3）输输 出出 工工 禁禁 禁禁 70 YY 禁禁 工工 禁禁 158 YY 禁禁 禁禁 工工 2316 YY 0 0 0 1 1 0 1 1禁禁 禁禁 禁禁全为全为 1 74LS138 (1) Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 STB STC STA Y0 Y7 Y7 74LS138 (3) Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 STB STC STA Y16 Y7

12、Y23 74LS138 (2) Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 A0 A1 A2 STB STC STA Y8 Y7 Y15 A0A1A2A3A4 1 功能特点：功能特点： 输出端提供全部最小项输出端提供全部最小项 电路特点：电路特点： 与门与门( (原变量输出原变量输出) ) 与非门与非门( (反变量输出反变量输出) ) 4. 二进制译码器的主要特点二进制译码器的主要特点 二、二二、二-十进制译码器十进制译码器 (Binary-Coded Decimal Decoder) 将将 BCD 码翻译成对应的码翻译成对应的十个十个输出信号输出信号 集成集成 4 线线 10 线线译码器：译码

13、器： 7442 74LS42 半导体显示半导体显示(LED) 液晶显示液晶显示(LCD) 共阳极共阳极 每字段是一只每字段是一只 发光二极管发光二极管 三、显示译码器三、显示译码器 数码显示器数码显示器 a e b c f g d abcdef g R + 5 V Ya A3 A2 A1 A0 +VCC+VCC 显示显示 译码器译码器 共阳共阳 Yb Yc Yd Ye Yf Yg 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1

14、1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 低电平低电平驱动驱动 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 共阴极共阴极 abcdef g R +5 VYa A3 A2 A1 A0 +VCC 显示显示 译码器译码器 共阴共阴 Yb Yc Yd Ye Yf Yg 高电平高电平驱动驱动 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1