电子技术基础与技能 第4版 教案 19-1. 编码器

《电子技术基础与技能》配套多媒体CAI课件电子教案PAGEPAGE3武汉市仪表电子学校第六章组合逻辑电路教案授课班级课程名称电子技术基础与技能教学内容6.2编码器课堂类型理实一体化教学学时2学时授课时间教学目标知识目标：掌握二进制编码器、二-十进制优先编码器的原理技能目标：测试集成优先编码器74LS147的逻辑功能素质目标：培养学生认真仔细、严谨务实的工作态度教学重、难点教学重、难点：集成优先编码器74LS147的逻辑功能教学内容及步骤备注将若干个0和1按一定规律编排在一起，组成不同的代码，并将这些代码赋予特定的含义，这就是数字电路中的编码。能够完成编码功能的组合逻辑电路称为编码器。7.2.1二进制编码器用n位二进制代码对2n个信号进行编码的电路，称为二进制编码器1．3位二进制编码器的示意图I0、I1、I2、I3、I4、I5、I6、I7为编码器8路输入，分别表示8个编码对象。Y2、Y1、Y0为编码器3位二进制代码的输出。因编码器有8个输入、3个输出，也称8线-3线编码器。2．3位二进制编码器的真值表编码器在任意时刻只能对一个输入信号编码，即8个输入中只能有一个有效输入，由此可得出3位二进制编码器的真值表，如表所示。十进制数输入输出I7I6I5I4I3I2I1I0Y2Y1Y00000000010001000000100012000001000103000010000114000100001005001000001016010000001107100000001112．3位二进制编码器的逻辑电路图3位二进制编码器逻辑电路图3位二进制编码器逻辑电路图根据真值表可以写出逻辑函数表达式：Y2=I4+I5+I6+I7Y1=I2+I3+I6+I7Y0=I1+I3+I5+I7上述逻辑函数表达式已为最简与或表达式，可据此画出用或门组成的3位二进制编码器的逻辑电路图。7.2.2二-十进制编码器将十进制数0～9的10个数字编成二进制代码的电路，称为二-十进制编码器，如图所示。I0、I1、I2、I3、I4、I5、I6、I7、I8、I9为编码器的10个输入端，分别代表十进制数0～9的10个数字；Y3、Y2、Y1、Y0为编码器的4个输出端，表示4位二进制代码。1．编码方法4位二进制代码有16种状态组合，可任意选出10种表示0～9这10个数字，不同的选取方式即表示不同的编码方法。最常用的是8421BCD码。2．8421BCD编码器的真值表。十进制数输入输出I9I8I7I6I5I4I3I2I1I0Y3Y2Y1Y0000000000010000100000000100001200000001000010300000010000011400000100000100500001000000101600010000000110700100000000111801000000001000910000000001001根据真值表，按照逻辑电路的设计方法，可列出8421BCD编码器的逻辑函数表达式并画出逻辑电路图。电路评价：编码器在应用中突出的优点是可以将较多的信号编码后用较少的信号传输线进行传输，减少传输信号线的数量，如8线-3线编码器，可以将8个信号用3条传输线传输。编码器电路中，任意时刻都只有一个输入有效，有效电平可以是0、也可以是1。前述编码器中，输入、输出都是高电平有效，这种编码器同时输入两个或两个以上的高电平，输出信号将出错。为了解决这个问题，集成编码器中通常采用优先编码的方式。7.2.3二-十进制优先编码器将编码器各输入赋予不同的优先级别，电路运行时，允许同时输入两个或两个以上的信号，但电路只对优先级别高的输入信号编码，对其他输入信号不予考虑，这样的电路称为优先编码器。目前市场上供应的集成编码器多为优先编码器。74LS147是一种常用的8421BCD码集成优先编码器，代用型号有40147等。下图是它的外围引脚功能图。它有、、、…、的10个输入端（其中对应引脚为15脚，NC表示空脚，可空置不接），有的4位BCD码输出，从高位到低位分别为、、和；输入、输出均为低电平有效，即0表示信号有效，1表示信号无效。74LS147的真值表如下，表中×表示可取任意值，即该输入的取值不影响输出状态，由此可以判定输入的优先级别。十进制数输入输出0111111111111111111111101110211111110×110131111110××11004111