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文档简介
1、4.3 常用中规模组合逻辑器件及应用常用中规模组合逻辑器件及应用 4.3.1 编码器编码器 人们为解决实践上遇到的各种逻辑问题,设人们为解决实践上遇到的各种逻辑问题,设计了许多逻辑电路。然而,我们发现,其中有些计了许多逻辑电路。然而,我们发现,其中有些逻辑电路经常、大量出现在各种数字系统当中。逻辑电路经常、大量出现在各种数字系统当中。为了方便使用,各厂家已经把这些逻辑电路制造为了方便使用,各厂家已经把这些逻辑电路制造成成中规模集成的组合逻辑电路产品中规模集成的组合逻辑电路产品。 比较常用的有比较常用的有编码器、译码器、数据选择器、编码器、译码器、数据选择器、加法器加法器和和数值比较器数值比较器
2、等等。下面分别进行介绍。等等。下面分别进行介绍。 4. 3 常用的组合逻辑电路常用的组合逻辑电路4. 3. 1 编码器编码器(encoder)编码:编码: 将文字、符号、数码或者特定信息用二进制代将文字、符号、数码或者特定信息用二进制代码表示的过程码表示的过程y1i1y2yni2im代代码码输输出出信信息息输输入入编编 码码 器器 框框 图图编码器:能实现编码功能的电路。编码器:能实现编码功能的电路。编码原则编码原则:对:对m个输入信号编码时,设有个输入信号编码时,设有n位二进位二进制代码输出,则制代码输出,则m与与n之间的关系为之间的关系为2n m。m = 2n 时,称为二进制编码器。m=1
3、0,n=4时,称为二-十进制编码器。分类:分类:普通编码器普通编码器优先编码器优先编码器引例引例: 将将4个抢答器的输出信号编为二进制代码,设计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一个简单的电路实现此功能这个过程就是编码。这个过程就是编码。 4-2线编码器线编码器 一、二进制普通编码器一、二进制普通编码器用用 n 位二进制代码对位二进制代码对 m = 2n 个信号进行编码的电路个信号进行编码的电路3 位二进制普通编码器位二进制普通编码器(8 线线- 3 线线)编码表编码表函函数数式式y2 = i4 + i5 + i6 + i7y1 = i2 + i3+ i6 + i7
4、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。所以真值表只有八种组合。信号。所以真值表只有八种组合。输输 入入输输 出出0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1y2 y1 y0i0i1i2i3i4i5i6i73 位位二进制二进制编码器编码器i0i1i6i7y2y1y0i2i4i5i3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76542iiiiy 76321iiiiy 75310iiiiy
5、 7654iiii 7632iiii 7531iiii y2 y1 y0111i7 i6 i5 i4 i3i2 i1i0 &y2 y1 y04567iiii23ii01ii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8421 bcd 编码器编码器二、二二、二- -十进制普通编码器十进制普通编码器二二-十进制十进制编码器编码器i0i2i4i6i8i1i3i5i7i9y0y1y2y3三、优先编码器三、优先编码器 在优先编码器中,允许同时输入两个以上的有效编码请求信号。当几个输入信号同时出现时,只对其中优先权最高的一个进行编码,编码具有惟一性。优先级别
6、的高低由设计者根据输入信号的轻重缓急情况而定。编码表编码表输输 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3 位二进制优先编码器位二进制优先编码器45672iiiiy 245345671 iiiiiiiiy 12463465670 iiiiiiiiiiy 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
7、出输出为反为反变量变量y2y1y0111&1111111111117i6i5i4i3i2i1i0i1112y1y0yi7i6i5i4i3i2i1i0四、常用集成编码器四、常用集成编码器1 1、集成集成3位二进制优先编码器位二进制优先编码器74ls14874ls1488 8线线33线优先编码器线优先编码器低电平有效低电平有效输出输出3 3位二进制反码位二进制反码74ls148i7i6i5i4i3i2i1i0yexy2y1y0ysss为使能输入端,低电平有效。为使能输入端,低电平有效。ys为选通输出端,通常接至低为选通输出端,通常接至低位芯片的位芯片的s端。端。ys和和s配合可以实现多级编码器的扩
8、展。配合可以实现多级编码器的扩展。yex为为扩展输出端,是控制标志。扩展输出端,是控制标志。yex 0表示是编码输出;表示是编码输出; yex 1表示不是编码输出。表示不是编码输出。集成集成3 3位二进制优先编码器位二进制优先编码器74ls14874ls148的真值表的真值表2 2、二、二- -十进制优先编码器十进制优先编码器74ls14774ls147二二十进制优先编码器十进制优先编码器低电平有效低电平有效输出输出8421bcd8421bcd反码反码1010线线44线(线(实为实为9 9线线44线线)没有没有 i0 端端:当当i9i1全为全为1时,输出时,输出0000的反码的反码111174
9、ls147i8i7i6i5i4i3i2y2y1y0i9i1y3优先编码器优先编码器74ls14774ls147的真值表的真值表 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 0 11 1 0 01 1 0 11 1 1 0123456789iiiiiiiii3210y y y y五、集成优先编码器的扩展五、集成优先编码器的扩展ys: 选
10、通输出端选通输出端s: 选通控制端(使能输入端)选通控制端(使能输入端)yex:扩展输出端扩展输出端1x x x x1001 1 1 1010有有“0”反码输出反码输出0 1 1 1 01 x x x x 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 0 10 0 x x x 0 1 0 x x0 1 1 0 x 输输 入入输输 出出0 0 1 00 1 1 01 0 1 01 1 1 0si3i2i1i0y0y1yexysi3i2i1i0y1y0sysyexi3i2i1i0y1y0sysyexi3i2i1i0y1y0sysyex1 11 111-4线线2线编码器线编码器 用两片用两片4线线2线优先编码器,将线优先编码器,将a0a7 8个低电平输入信号个低电平输入信号编为编为000111 8个个3位二进制代码。其中位二进制代码。其中a7的优先权最高,的优先权最高,a0的的优先权最低。输出原码。优先权最低。输出原码。(1)片工作时:片工作时:(2)片不工作片不工作ys1=1s2=1yex1=0(1)片输入全片输入全1无有效输入时:无有效输入时:(2)片工作)片工作ys1=0s2=0yex1=1i3i2i1i0y1y0sysyex1&z2z1z0a7a6a5a4a3a2a1a0i
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